Kas ir plūsmas mērīšana?

Plūsmas mērīšanas joma ir neticami daudzveidīga un tālejoša, un tā ir viens no centrālajiem transporta fenomenu pētījumu priekšmetiem. Vielas plūsmas ātruma mērīšana var būt tikpat vienkārša kā procesa tvertnes līmeņa izmaiņu mērīšana vai tikpat sarežģīta kā indukcijas sprieguma mērīšana vadošā šķidrumā, kas pārvietojas magnētiskajā laukā. Lai gan plūsmas mērīšana parasti attiecas uz materiālu caurulēs vai kanālos, tas var attiekties arī uz cieto vielu plūsmu vai materiāla plūsmu caur tādām sistēmām kā satiksmes tīkli vai upju gultnes.

Gāzes vai šķidruma plūsmas ātruma tiešai mērīšanai nepieciešams izmantot plūsmas mērītāju. Ir daudz veidu plūsmas mērītāji, tostarp atveru mērītāji, turbīnu skaitītāji, Venturi skaitītāji, ultraskaņas mērītāji un elektromagnētiskie plūsmas mērītāji. Lielākajā daļā ķīmisko procesu nozaru caurplūdes mērītāji ir vispopulārākais plūsmas mērītāju veids to vienkāršības un zemo izmaksu dēļ.

Atveres mērītāji un Venturi skaitītāji darbojas pēc Bernulli principa vai, konkrētāk, attiecības starp materiāla plūsmas ātrumu un spiediena kritumu, ko materiāls piedzīvo skaitītājā. Turbīnu mērītāji korelē apgriezienu skaitu, ko iekšējā turbīna veic noteiktā laika periodā, ar šķidruma plūsmu, kas iet pāri lāpstiņām. Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji izmanto Faradeja likumu, lai korelētu šķidruma ātrumu ar inducēto spriegumu virs šķidruma magnētiskā lauka.

Visas šīs plūsmas mērīšanas metodes var būt ierobežotas atkarībā no izmērītā šķidruma veida. Piemēram, elektromagnētiskais plūsmas mērītājs darbosies tikai ar elektriski vadošu šķidrumu. Skaitītāji ar kustīgām daļām, piemēram, turbīnu skaitītāji, nav ieteicami abrazīviem vai kodīgiem materiāliem. Neparastām sistēmām var būt nepieciešami unikāli vai hibrīdi plūsmas mērītāji un aprēķini.

Aprēķinātos plūsmas mērījumus var uzlabot, izmantojot korekcijas vai kompensācijas koeficientus. Šos faktorus bieži izmanto, lai kompensētu temperatūru, spiedienu un molekulmasu, kas būtiski atšķiras no šķidruma plūsmas projektētās bāzes. Kompensācijas koeficienti bieži tiek izmantoti sadalītās vadības sistēmas (DCS) aprēķinos ķīmiskā procesa apstākļos.