Le nom anglais du débitmètre est Flowmeter, défini par le Conseil national de validation des noms scientifiques et techniques comme un compteur indiquant le débit mesuré et / ou la quantité totale de fluide dans un intervalle de temps choisi. Il s'agit simplement d'un instrument utilisé pour mesurer le débit d'un fluide dans un tuyau ou un canal ouvert.
Les débitmètres sont eux - mêmes divisés en débitmètres à pression différentielle, débitmètres à rotor, débitmètres à étranglement, débitmètres à fente fine, débitmètres volumétriques, débitmètres électromagnétiques, débitmètres à ultrasons, etc. Classification par média: débitmètres pour liquides et débitmètres pour gaz.
La métrologie est l'œil de la production industrielle. La mesure du débit est l'une des composantes de la science et de la technologie métrologiques, elle a des relations étroites avec l'économie nationale, la construction de la défense, la recherche scientifique. Cela joue un rôle important dans la garantie de la qualité des produits, l'amélioration de l'efficacité de la production et la promotion du développement de la science et de la technologie, en particulier dans l'ère actuelle de la crise énergétique et de l'automatisation croissante de la production industrielle, où la place et le rôle des débitmètres dans L'économie nationale sont plus évidents.
Ingénierie couramment utilisé unité m3 / h, il peut être divisé en débit instantané (Flow Rate) et le débit cumulé (total Flow), le débit instantané est la quantité par unité de temps sur la section efficace du tuyau fermé ou canal ouvert, la substance qui coule peut être gaz, liquide, solide; Le débit cumulé est la quantité cumulée de fluide circulant à travers la section effective d'un tuyau fermé ou d'un canal ouvert sur une période donnée (un jour, une semaine, un janvier, un an). L'intégration du débit instantané dans le temps permet également d'obtenir un débit cumulé, de sorte qu'il peut également y avoir une phase entre le débitmètre instantané et le débitmètre cumulé

Développement des applications

Coriolis
Le débitmètre massique Coriolis (ci - après dénommé CMF) est un type de compteur de Débit massique direct qui utilise le principe de la force Coriolis directement proportionnelle au débit massique lorsqu'un fluide circule dans un tube vibrant. [2]
L'application du CMF en Chine a commencé tardivement et plusieurs usines de fabrication ont développé elles - mêmes le marché d'approvisionnement; Il existe également plusieurs usines de fabrication qui créent des coentreprises ou citent des technologies étrangères pour produire des compteurs en série.
CMF à l'étranger a développé plus de 30 séries, le développement de chaque série dans la technologie est le point de vue en ce qui concerne: la conception innovante sur la structure du tube de mesure de détection de débit: améliorer la stabilité et la précision du point zéro de l'instrument et d'autres performances; Augmenter la flexion du tube de mesure, augmenter la sensibilité: améliorer la distribution des contraintes du tube de mesure, réduire les dommages dus à la fatigue, renforcer la résistance aux perturbations vibratoires, etc.
Certains fabricants ont mis au point des instruments Coriolis capables de mesurer les deux phases gaz - liquide, qui peuvent être appliqués lors du déchargement de navires, des milieux contenant des bulles d'air et d'autres situations où les instruments traditionnels ne fonctionnaient pas. Dans le même temps, il existe un transmetteur MVD qui peut réaliser l'auto - contrôle en ligne de l'instrument, c'est - à - dire qu'il n'est pas nécessaire de retirer le débitmètre, en utilisant l'inspection de la rigidité du tube de débit pour juger de la performance de l'instrument sur le terrain.
Électromagnétique
EMF est entré dans l'application industrielle depuis le début des années 50, le domaine d'utilisation s'est élargi, à partir de la fin des années 80, le montant des ventes de compteurs de débit dans les pays a représenté 16% à 20%.
La Chine se développe rapidement, avec des ventes estimées à 6500 ~ 7500 unités en 1994. Domestic a produit EMF avec un calibre maximal de 2 ~ 6m et a la capacité de l'équipement pour le calibre de contrôle de flux réel 3M. Les ventes ont déjà atteint 77 millions de dollars en 2008, avec des ventes estimées à plus de 350 000 unités.
Rue vortex
USF est entré dans l'application industrielle à la fin des années 60, et à partir de la fin des années 80 a représenté 4% à 6% du montant des ventes de compteurs de débit dans les pays. En 1992, les ventes mondiales ont été estimées à 35,48 millions d'unités, tandis que les produits nationaux ont été estimés à 8 000 à 9 000 unités au cours de la même période.

Domaines d'application

L'application de la technologie de mesure de débit et de l'instrumentation est approximativement dans les domaines suivants.
Production industrielle
L'instrumentation de flux est l'une des grandes catégories d'instrumentation dans l'instrumentation et l'installation d'automatisation des processus, il est largement utilisé dans tous les domaines de l'économie nationale tels que la métallurgie, l'électricité, le charbon, l'industrie chimique, le pétrole, le transport, la construction, le textile léger, la nourriture, la médecine, l'agriculture, la protection de l'environnement et la vie quotidienne des gens, est un outil important pour développer la production industrielle et agricole, économiser de l'énergie, améliorer la qualité des produits, améliorer l'efficacité économique et le niveau de gestion occupe une place importante dans l Dans l'instrumentation et l'installation d'automatisation des processus, l'instrumentation de débit a deux fonctions principales: en tant qu'instrument de détection du système de contrôle d'automatisation des processus et en tant que tableau de quantité totale de matériaux de mesure.
Mesure de l'énergie
L'énergie est divisée en sources primaires (charbon, pétrole brut, gaz de houille, gaz de pétrole et gaz naturel), secondaires (électricité, coke, gaz artificiel, pétrole raffiné, GPL, vapeur) et porteuses d'énergie (air comprimé, oxygène, azote, hydrogène, eau). La mesure de l'énergie est un moyen important de gérer scientifiquement l'énergie, de réaliser des économies d'énergie et de réduire la consommation et d'améliorer les avantages économiques. Les compteurs de débit sont une partie importante des compteurs d'énergie, l'eau, le gaz artificiel, le gaz naturel, la vapeur et les produits pétroliers, les sources d'énergie couramment utilisées, utilisent un nombre extrêmement élevé de compteurs de débit, qui sont des outils indispensables pour la gestion de l'énergie et la comptabilité économique.
Protection de l'environnement
Les émissions de gaz de combustion, de déchets liquides, d'eaux usées, etc. polluent gravement l'atmosphère et les ressources en eau, menaçant gravement l'environnement de l'existence humaine. L'État a fait du développement durable sa politique nationale et la protection de l'environnement sera le plus grand sujet du XXIe siècle. Pour contrôler la pollution de l'air et de l'eau, il est nécessaire de renforcer la gestion, et la base de la gestion est le contrôle quantitatif de la quantité de pollution, les débitmètres ont une place irremplaçable dans la mesure des émissions de gaz de combustion, des eaux usées, des débits de traitement des gaz d'échappement.
La Chine est un pays dont la principale source d'énergie est le charbon, avec des millions de cheminées à travers le pays émettant des fumées dans l'atmosphère sans arrêt. Le contrôle des émissions de gaz de combustion est un projet important de lutte contre la pollution, chaque cheminée doit être équipée d'un compteur d'analyse des gaz de combustion et d'un débitmètre, formant un système de surveillance des émissions. Le débit de gaz de combustion a une grande difficulté, sa difficulté est la taille de la cheminée est grande et la forme irrégulière, la composition du gaz varie de manière irrégulière, la gamme de débit est grande, sale, poussière, corrosion, haute température, pas de section droite, etc.
Transports
Il y a cinq façons de le faire: par rail - route, par air, par eau et par pipeline. Bien que le transport par Pipeline existe depuis longtemps, l'application n'est pas universelle. Avec l'importance des problèmes environnementaux, les caractéristiques du transport par Pipeline attirent l'attention. Le transport par Pipeline doit être équipé d'un débitmètre, qui est l'œil du contrôle, de la distribution et de l'ordonnancement, ainsi qu'un outil essentiel pour la surveillance de la sécurité et la comptabilité économique.

Types couramment utilisés:

Il existe une grande variété de méthodes de mesure de débit et de compteurs, ainsi que de nombreuses méthodes de classification. Jusqu'en 2011, il y avait 60 types de compteurs de débit disponibles pour l'industrie. La raison pour laquelle il y a tant de variétés, c'est qu'il n'y en a pas pour n'importe quel fluide, pour n'importe quelGamme de mesureTout état d'écoulement et toutes les conditions d'utilisation s'appliquent aux compteurs de débit, mais avec le progrès des temps, cette ère de Big Bang technologique, enfin, un produit récent est apparu -Débitmètre massiqueLe débitmètre massique s'applique à n'importe quel fluide, à n'importe quelle échelle, à n'importe quel état d'écoulement et à n'importe quelle condition d'utilisation, mais le prix est relativement cher et ne peut pas être popularisé dans l'industrie.

Avec plus de 60 compteurs de débit à l'ancienne, chaque produit a ses spécificités et ses limites. Par objet de mesure, il existe deux grandes catégories de tuyaux fermés et de canaux ouverts; À des fins de mesure, il peut également être divisé en mesure de la quantité totale et mesure du débit, dont les compteurs sont appelés compteurs de quantité totale et débitmètres, respectivement.
En outre, selon le principe de mesure peut être divisé en plusieurs grandes catégories comme suit:
1, principes mécaniques: les instruments appartenant à ces principes ont le type de pression différentielle, le type de rotor utilisant le théorème de Bernoulli; Utilisant le théorème de momentum de type impulsionnel, tubulaire mobile; La formule de masse directe utilisant la deuxième loi de Newton; Une formule cible utilisant le principe du momentum des fluides; De type turbine utilisant le théorème du moment cinétique; Vortex, vortex utilisant le principe d'oscillation des fluides; Utilisation de la différence de pression statique totale de type Pitot, ainsi que de type volumétrique et déversoir, de type rainuré, etc.
2, principe électrique: les instruments utilisés pour de tels principes sont électromagnétiques, capacitifs différentiels, inductifs, résistifs de contrainte, etc.
3, principe acoustique: avec le principe acoustique pour la mesure du débit, il y a le type ultrasonique. Le type acoustique (type d'onde de choc), etc.
4, principe thermique: utilisation du principe thermique pour mesurer le flux de type calorifique, calorimétrique directe, calorimétrique indirecte, etc.
5, principe optique: le type laser, le type optoélectronique, etc. sont des instruments appartenant à ces principes.
6, principes de la physique atomique: la formule de résonance magnétique nucléaire, la formule de rayonnement nucléaire, etc. sont des instruments appartenant à ces principes.
7, d'autres principes: il y a le principe de marquage (principe de traceur, principe de résonance magnétique nucléaire), le principe de corrélation, etc.
Cet article décrit les principes, les caractéristiques, les profils d'application et le fonctionnement des différents débitmètres à la maison et à l'étranger, selon la taxonomie la plus populaire et la plus large actuellement:
Formule cible
Le débitmètre cible est un type de débitmètre basé sur les principes de la mécanique, il a été développé pour des applications industrielles pendant des décennies. Le nouveau débitmètre cible sbl est basé sur le débitmètre cible traditionnel, avec le développement de nouveaux capteurs, la technologie microélectronique et le développement de nouveaux débitmètres à induction de force Capacitive, il a à la fois la plaque de forage, la rue vortex et d'autres caractéristiques du débitmètre sans pièces mobiles, mais a également une sensibilité élevée, une précision comparable au débitmètre volumétrique, une large plage de mesure. [3]
La Chine a développé le transmetteur de débit cible électrique et pneumatique dans les années 1970, il s'agit d'un instrument de détection pour les instruments combinés d'unités électriques et pneumatiques. En raison de l'utilisation directe du mécanisme d'équilibrage de force du transmetteur de pression différentielle par le convertisseur de force à l'époque, ce débitmètre n'est pas utilisé sans les nombreux défauts causés par le mécanisme d'équilibrage de force lui - même, tels que la dérive facile du BIT zéro, la faible précision de la mesure, La mauvaise fiabilité du mécanisme à levier, etc. En raison de la faible performance du mécanisme d'équilibrage des forces, de nombreux avantages du débitmètre de cible lui - même n'ont pas été efficacement utilisés, et la mauvaise impression de l'utilisateur sur l'ancien débitmètre de cible n'a toujours pas été supprimée.
Le convertisseur de force du nouveau débitmètre cible sbl utilise un convertisseur de force de contrainte, il élimine complètement les inconvénients du mécanisme d'équilibrage de force ci - dessus, le nouveau débitmètre cible applique également la technologie microélectronique et la technologie informatique au convertisseur de signal et à la Section d'affichage, le débitmètre a une série d'avantages et croit que l'avenir joue un rôle important dans de nombreux débitmètres.
Type de pression différentielle
Un débitmètre de type pression différentielle est un compteur qui calcule le débit en fonction de la pression différentielle générée par l'interaction d'un détecteur de débit avec un fluide installé dans une conduite, des conditions connues du fluide et des dimensions géométriques de la pièce de détection avec la conduite.
Un débitmètre de type pression différentielle est constitué d'un dispositif primaire (pièce de détection) et d'un dispositif secondaire (convertisseur de pression différentielle et compteur d'affichage de débit). Classifier généralement les débitmètres de pression différentielle sous forme de pièces de détection, tels que les débitmètres à plaque à orifice, les débitmètres à Venturi, les débitmètres à tube homocinétique,Principe du tube pitot - débitmètre bitobaAttendez.
Les dispositifs secondaires sont divers manomètres différentiels mécaniques, électroniques et électromécaniques, transmetteurs de pression différentielle et instruments d'affichage de débit. Il a été développé dans une grande classe de compteurs de haut niveau de tri (sérialisation, généralisation et normalisation) et de spécifications variées, qui peuvent mesurer à la fois les paramètres de débit et d'autres paramètres (tels que la pression, le positionnement, la densité, etc.).
La pièce de détection du débitmètre de pression différentielle selon son principe d'action peut être divisée en: dispositif d'étranglement, type de résistance hydraulique, type centrifuge, type de tête de pression dynamique, type de gain de tête de pression dynamique et type de jet.
Les pièces de détection peuvent à leur tour être classées en deux grandes catégories selon leur degré de normalisation: standard et non standard.
Les pièces d'inspection standard sont conçues, fabriquées, installées et utilisées conformément à la documentation standard pour déterminer leur valeur de débit et estimer l'erreur de mesure sans étalonnage de flux réel.
Les pièces d'essai non standard sont moins matures et ne sont pas encore incluses dans les normes internationales. Le débitmètre de pression différentielle est l'une des catégories de débitmètres les plus largement utilisés, occupant la première place dans tous les types de compteurs de débit. En raison de l'introduction de divers nouveaux débitmètres, son utilisation en pourcentage a progressivement diminué, mais reste actuellement la classe de débitmètres la plus importante.
Options de type:
Options générales
Il peut être considéré sous cinq aspects, qui sont les aspects de performance du compteur de débit, les aspects des caractéristiques du fluide, les aspects des conditions d'installation, les aspects des conditions environnementales et les aspects économiques. Les facteurs détaillés dans les cinq domaines sont les suivants:
Aspects de performance de l'instrument: précision, répétabilité, linéarité, étendue, plage de débit, caractéristiques de sortie du signal, temps de réponse, perte de pression, etc.;
Aspects des caractéristiques des fluides: température, pression, densité, viscosité, corrosion chimique, abrasion, entartrage, mélange de phases, changement de phase, conductivité électrique, vitesse du son, conductivité thermique, capacité calorifique spécifique, indice d'isentropie;
Conditions d'installation: direction de la disposition des tuyaux, direction de l'écoulement, longueur du tronçon de tuyau droit supérieur et aval de la pièce de détection, calibre du tuyau, espace de réparation, alimentation électrique, mise à la terre, équipements auxiliaires (filtres, silencieux), installation, etc.;
Conditions environnementales: température ambiante, humidité, interférences électromagnétiques, sécurité, protection contre les explosions, vibrations de tuyauterie, etc.;
En termes de facteurs économiques: frais d'acquisition d'instruments, frais d'installation, frais d'exploitation, frais de contrôle, frais de réparation, durée de vie des instruments, pièces de rechange, etc.
(II) les étapes de l'option de compteur de débit sont les suivantes:
1, selon le type de fluide et cinq considérations, sélectionnez le type de compteur disponible (il y a plusieurs types à choisir);
2. La collecte d'informations et d'informations sur les prix pour les types primaires, afin de préparer les conditions pour une analyse approfondie et comparative;
3, l'utilisation de la méthode d'élimination progressive se concentre sur 1 - 2 types, sur cinq aspects de l'analyse comparative à plusieurs reprises pour finaliser les objectifs de présélection.
Précautions
Les caractéristiques du fluide se réfèrent principalement à la pression, à la température, à la densité, à la viscosité, à la compressibilité, etc. du gaz, car le volume du gaz varie avec la température, la pression, il convient de considérer si vous souhaitez compenser la correction.
La performance de l'instrument se réfère à la précision, la répétabilité, la linéarité, le rapport d'échelle, la perte de pression, le débit de départ, le signal de sortie et le temps de réponse, etc. l'indicateur de débit sélectionné doit être soigneusement analysé pour comparer les indicateurs ci - dessus et choisir l'instrument qui peut répondre aux exigences de débit du milieu de mesure.
Les conditions d'installation se réfèrent à l'écoulement du gaz, à la direction du tuyau, à la longueur du tuyau droit amont et aval, au diamètre du tuyau, à l'emplacement de l'espace et aux raccords, etc., qui affectent le fonctionnement précis, l'entretien et la durée de vie du débitmètre de gaz.
Les facteurs économiques sont les frais d'acquisition, les frais d'installation, les frais d'entretien, les frais de contrôle et les pièces de rechange, etc., qui sont également affectés par les performances, la fiabilité et la durée de vie du débitmètre de gaz.
Classe de précision et fonction selon les exigences de mesure et l'occasion d'utilisation, choisissez la classe de précision de l'instrument, ce qui est économique. Par exemple, lors de règlements commerciaux, de transferts de produits et de mesures énergétiques,
Lors de la sélection de la classe de précision, telle que la classe 1,0, la classe 0,5 ou une classe supérieure, pour les occasions de contrôle de processus, différentes classes de précision sont sélectionnées en fonction des exigences de contrôle. Certains détectent simplement le débit du processus, pas besoin de faire un contrôle et une mesure précis, vous pouvez choisir une classe de précision légèrement inférieure, telle que 1,5, 2,5 ou même 4,0, lorsque vous pouvez choisir un débitmètre électromagnétique enfichable à bas prix pour mesurer le débit du média, la portée de l'instrument et la mesure du calibre du média général, le débit complet du débitmètre électromagnétique peut être choisi dans la gamme de débit du média de mesure de 0,5 à 12 M / S. la gamme est relativement large. Choisir la spécification de l'instrument (calibre) n'est pas nécessairement le même que la tuyauterie de processus, il doit être déterminé selon que la plage de débit de mesure est dans la plage de débit, c'est - à - dire lorsque le débit de la tuyauterie est faible ne peut pas répondre aux exigences de l'instrument de débit ou lorsque la précision de la mesure à ce débit n'est pas garantie, il est nécessaire de réduire le calibre de l'instrument, ce qui augmente le débit dans le tube pour obtenir des résultats de mesure satisfaisants.