การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
การวิเคราะห์โดยสังเขปเกี่ยวกับผลกระทบสำคัญของช่วงท่อตรงก่อนและหลังเครื่องวัดการไหลที่มีต่อการวัดด้วยเครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า
ในด้านการวัดการไหลเชิงอุตสาหกรรม เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า ได้รับความนิยมอย่างสูงเนื่องจากมีความแม่นยำสูง ลดการสูญเสียแรงดันต่ำ และสามารถนำไปใช้งานได้อย่างหลากหลาย อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้จำนวนมากกลับละเลยรายละเอียดสำคัญประการหนึ่งระหว่างการติดตั้งจริง นั่นคือ การปกป้องช่วงท่อตรงที่อยู่ก่อนและหลังเครื่องวัดการไหล ซึ่งบ่อยครั้งกลายเป็น "ตัวการแฝง" ที่นำไปสู่ความผิดพลาดในการวัด การเข้าใจถึงบทบาทของช่วงท่อตรงอย่างลึกซึ้งจึงเป็นรากฐานสำคัญในการรับประกันประสิทธิภาพอันยอดเยี่ยมของเครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า
I. บทบาทพื้นฐานของส่วนท่อตรง: การสร้างสนามการไหลที่เสถียร
หลักการทำงานของเครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าอาศัยกฎของฟาราเดย์เกี่ยวกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า สมมติฐานสำคัญในสูตรการวัด (E = kBDv) คือ เมื่อของไหลไหลผ่านสนามแม่เหล็กของเซ็นเซอร์ จะต้องเกิดการกระจายความเร็วที่เสถียรและสมบูรณ์แบบในลักษณะสมมาตรรอบแกน ซึ่งหมายความว่ารูปแบบความเร็วของการไหลของของไหลบนหน้าตัดท่อจะต้องเป็นไปอย่างสม่ำเสมอและคาดการณ์ได้ ไม่ว่าจะเป็นการไหลแบบลามินาร์หรือแบบพลิกผันก็ตาม
ภารกิจหลักของช่วงท่อตรงทั้งก่อนและหลังเครื่องวัดอัตราการไหลคือการทำหน้าที่เป็น "ตัวปรับสภาพสนามการไหล" เมื่อของไหลไหลผ่านสิ่งกีดขวาง เช่น ปั๊ม ข้อศอก วาล์ว หรือตัวลดขนาด อาจเกิดกระแสวน การไหลที่ไม่สมมาตร หรือแม้แต่การไหลหมุนวนอย่างรุนแรง รูปแบบการไหลที่ปั่นป่วนเหล่านี้จะทำให้การกระจายความเร็วปกติผิดเพี้ยนไปอย่างมาก ช่วงท่อตรงที่ยาวพอสมควร โดยอาศัยความหนืดของของไหลและการเสียดทานกับผนังท่อ จะสามารถลดทอนและขจัดสิ่งรบกวนเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ของไหลกลับสู่การไหลที่สงบและสมมาตรเมื่อถึงขั้วไฟฟ้าของเครื่องวัดอัตราการไหล ซึ่งเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นที่สมบูรณ์สำหรับการวัดที่แม่นยำ
II. ผลลัพธ์ร้ายแรงจากการมีส่วนท่อตรงไม่เพียงพอ
เมื่อความยาวของส่วนท่อตรงด้านต้นน้ำและปลายน้ำไม่เป็นไปตามข้อกำหนด สนามการไหลที่ปั่นป่วนจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อเครื่องวัดการไหล ทำให้เกิดปัญหาในการวัดตามมาอย่างต่อเนื่อง:
ความแม่นยำในการวัดลดลงอย่างมีนัยสำคัญ: นี่คือผลกระทบโดยตรงที่สุด การกระจายความเร็วที่ไม่สมมาตรทำให้บริเวณที่มีความเร็วสูงหรือต่ำรวมตัวกันใกล้ขั้วไฟฟ้าที่ใช้วัด ส่งผลให้การอ่านค่าของเครื่องมือสูงเกินไปหรือต่ำเกินไปอย่างเป็นระบบ ซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่ยากต่อการประเมินและแก้ไข
การเปลี่ยนแปลงและความไม่เสถียรในการอ่านค่า: กระแสวนและกระแสน้ำวนที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องทำให้โปรไฟล์ความเร็วเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ส่งผลให้สัญญาณการไหลผันผวนและไม่มั่นคง ผู้ปฏิบัติงานจึงยากที่จะได้ค่าการไหลแบบทันทีทันใดที่เชื่อถือได้ ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความน่าเชื่อถือของการควบคุมกระบวนการและการถ่ายโอนข้อมูลการวัด
ความเสี่ยงจากการดริฟต์จุดศูนย์: ภายใต้สภาวะที่ท่อไม่เต็มหรือการดำเนินงานที่มีก๊าซปะปน การไหลแบบปั่นป่วนอาจทำให้ขั้วไฟฟ้าสัมผัสได้ไม่ดีชั่วคราว ส่งผลให้เกิดสัญญาณรบกวนพุ่งสูงและนำไปสู่การดริฟต์ของจุดศูนย์ในเครื่องมือ แม้ว่าสนามการไหลจะกลับสู่สภาพปกติแล้ว แต่ข้อผิดพลาดเชิงระบบดังกล่าวอาจยังคงอยู่ได้
III. ข้อเสนอแนะสำหรับการกำหนดค่าทางวิทยาศาสตร์ของช่วงท่อตรง
เพื่อลดความเสี่ยงข้างต้น การกำหนดค่าทางวิทยาศาสตร์ของส่วนท่อตรงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ผู้ผลิตเครื่องมือมักจะระบุข้อกำหนดที่ชัดเจนไว้ในคู่มือการใช้งาน โดยทั่วไปแล้ว:
ส่วนท่อตรงด้านต้นทาง (เหนือมิเตอร์วัดการไหล): โดยปกติแล้วจะต้องมีความยาวตั้งแต่ 5D ถึง 10D (D คือเส้นผ่านศูนย์กลางท่อตามกำหนด) นี่เป็นบริเวณหลักที่ใช้กำจัดอิทธิพลจากสิ่งกีดขวางที่อยู่ด้านต้นทาง ตัวอย่างเช่น โค้ง 90 องศาอาจต้องการส่วนท่อตรงด้านต้นทางอย่างน้อย 5D ในขณะเดียวกัน หลังแหล่งรบกวนที่รุนแรง เช่น ปั๊มหรือวาล์วควบคุม อาจต้องใช้ส่วนท่อตรงด้านต้นทางยาวตั้งแต่ 10D ขึ้นไป
ส่วนท่อตรงด้านท้าย (หลังเครื่องวัดการไหล): ข้อกำหนดค่อนข้างต่ำ โดยปกติแล้ว ≥5D ก็เพียงพอแล้ว หน้าที่หลักคือรับประกันความเสถียรของแรงดันหลังจุดวัด และป้องกันไม่ให้สิ่งกีดขวางด้านท้ายทำให้เกิดการรบกวนย้อนกลับไปยังสนามการไหลด้านต้นทาง
ข้อสรุป
โดยสรุป ท่อตรงส่วนต้นทางและส่วนปลายนั้นไม่ใช่อุปกรณ์ท่อที่เลือกใช้ได้ แต่เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในระบบการวัดของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า โดยช่วยรักษาความแม่นยำในการวัดด้วยการสร้างสนามการไหลที่เสถียรและสม่ำเสมอ การประเมินสภาพวางท่อในพื้นที่อย่างละเอียด และปฏิบัติตามข้อกำหนดของผู้ผลิตเกี่ยวกับท่อตรงอย่างเคร่งครัดก่อนติดตั้งเครื่องมือ ถือเป็นขั้นตอนสำคัญที่จะช่วยให้ระบบทำงานได้อย่างมั่นคง ยาวนาน และมีความแม่นยำสูง เครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า . “การลงทุน” นี้ให้ผลตอบแทนอย่างมากในการรับประกันประสิทธิภาพการผลิตและความเป็นกลางทางมาตรวิทยา
เครื่องมือที่แนะนำ
ลิขสิทธิ์ค่ะ©2024 Sichuan vacorda Instruments Manufacturing Co., Ltd.
