Leitfaden für Differenzdruck-Durchflussmesser|FlowT

Das Prinzip ist gut etabliert, eine zuverlässige DP-Durchflussmessung wird jedoch nicht allein durch den Messumformer erreicht. Der Innendurchmesser des Rohrs, die Geometrie des Primärelements, die Flüssigkeitsdichte, der Betriebsdruck, die Temperatur, die Impulsleitung, der Senderbereich, die Quadratwurzelkonfiguration und die Installationsbedingungen wirken sich alle auf das Endergebnis aus.

In diesem Leitfaden wird erläutert, wie ein DP-Durchflussmesser funktioniert, wie sich die gemeinsamen Primärelemente unterscheiden, wie ein System ausgewählt und installiert wird, warum niedrige -Durchflussmesswerte instabil werden und wie ungenaue Messungen behoben werden können, ohne Kalibrierungsanpassungen vorzunehmen, um ein Installationsproblem zu verbergen.

Was ist ein Differenzdruck-Durchflussmesser?

Ein DP-Durchflussmesser ist ein inferenzielles Messsystem. Es zählt nicht direkt ein Flüssigkeitsvolumen oder misst direkt die Masse. Stattdessen misst es eine Druckdifferenz, die sich mit dem Durchfluss unter definierten Prozess- und Installationsbedingungen vorhersehbar ändert.

Ein Gesamtsystem enthält normalerweise drei Funktionsschichten:

• Primärelement:Eine Blende, eine Düse, ein Venturirohr, ein Pitotrohr mit Mittelwertbildung, ein Kegelmesser, ein Keilmesser oder ein anderes qualifiziertes Gerät, das Differenzdruck erzeugt oder misst.
• Sekundärelement: A DrucktransmitterDas misst den Unterschied zwischen den Hochdruck- und Niederdruckanschlüssen.
• Tertiäre Elemente:Impulsleitungen, Verteiler, Temperatur- und statische{0}Drucksensoren, ein Durchflusscomputer, ein Steuersystem, eine Kommunikationsschnittstelle und Kompensationssoftware.

Ein DP-Transmitter wird daher erst dann Teil eines Durchflussmessers, wenn er an ein bekanntes Primärelement angeschlossen und mit den richtigen Flüssigkeits- und Dimensionsdaten konfiguriert wird. ADifferenzdrucktransmitterkann auch für Druck- oder Füllstandsanwendungen verwendet werden, sodass sein Vorhandensein allein nicht beweist, dass es sich bei der gesamten Anlage um ein ordnungsgemäß konstruiertes Durchflusssystem handelt.

Wie funktioniert die Differenzdruck-Durchflussmessung?

Wenn Flüssigkeit durch eine Verengung strömt, ändert sich der Strömungsquerschnitt. Die Geschwindigkeit nimmt durch den eingeschränkten Abschnitt zu, während sich der statische Druck zwischen den Druckentnahmepunkten stromaufwärts und stromabwärts ändert. Der Sender misst:

ΔP = P₁ − P₂

wo P₁ist der Druck auf der Hochdruckseite, P₂ist der Druck auf der Niederdruckseite und ΔP ist der Differenzdruck.

Für eine inkompressible Flüssigkeit, die mit einer standardisierten Drosselung gemessen wird, lautet eine aussagekräftigere Form der Volumenstromgleichung:

q_v = [C_d / √(1 − ⁴)] × (πd² / 4) × √(2ΔP / ρ)

Wo:

• q_vist der Volumenstrom;
• C_dist der Abflusskoeffizient;
• d ist der Drosselbohrungs- oder charakteristische Halsdurchmesser;
• ist das Beta-Verhältnis, normalerweise d dividiert durch den Rohrinnendurchmesser D;
• ρ ist die Flüssigkeitsdichte unter den Messbedingungen.

Für komprimierbare Gase sind ein Expansionsfaktor und zusätzliche Korrekturen der Flüssigkeitseigenschaften erforderlich. Die genauen Gleichungs- und Koeffizientengrenzen hängen vom Primärelement und der geltenden Norm ab. Die obige Gleichung erläutert den Zusammenhang, sollte jedoch nicht als Ersatz für eine genehmigte Größenberechnung verwendet werden.

Was ist das Beta-Verhältnis?

Für eine herkömmliche Blende beträgt das Beta-Verhältnis:

= d / D

Eine Änderung des Beta-Verhältnisses beeinflusst den erzeugten Differenzdruck, den permanenten Druckverlust, den Ausflusskoeffizienten, die Empfindlichkeit gegenüber Installationsbedingungen und den gültigen Bereich der Standardberechnung. Daher sollte die Auswahl durch ein Dimensionierungsverfahren statt durch die Anwendung eines allgemeingültigen Vorzugswerts erfolgen.

ISO 5167-2:2022 für Blendenspezifiziert Geometrie, Gewindeanordnungen, Installationsbedingungen und Betriebsgrenzen für standardisierte Platten. Zu seinem Anwendungsbereich gehören Flanschgewindebohrer, Eckgewindebohrer sowie D- und D/2-Gewindebohrer, vorbehaltlich der in der Norm angegebenen Grenzwerte für Abmessung und Durchflussbedingungen.

Die quadratische-Wurzelbeziehung

Bei einem festen Primärelement und stabilen Flüssigkeitseigenschaften ist der Durchfluss proportional zur Quadratwurzel des Differenzdrucks:

Durchflussverhältnis=√(gemessener DP / voller -Skalen-DP)

Diese Beziehung erklärt eine wichtige Einschränkung: Ein geringer Durchfluss erzeugt ein sehr kleines DP-Signal. Bei 10 % des maximalen Durchflusses erzeugt das Primärelement nur etwa 1 % des maximalen Differenzdrucks. Nullpunktstabilität, Ungleichgewicht der Impulsleitung, elektrisches Rauschen, eingeschlossenes Gas oder Flüssigkeit sowie Dichtefehler können daher im Verhältnis zum Nutzsignal groß werden.

Gearbeitetes normalisiertes Beispiel

Gehen Sie davon aus, dass das ausgewählte Primärelement bei maximalem Durchfluss einen Differenzdruck von 100 kPa erzeugt. Wenn der gemessene DP 36 kPa beträgt:

Durchflussverhältnis=√(36 / 100)=0.60

Der angezeigte Durchfluss sollte daher 60 % des konfigurierten maximalen Durchflusses betragen, sofern die Dichte und andere erforderliche Korrekturfaktoren weiterhin gültig sind.

Wenn der Sender ein lineares 4–20-mA-DP-Signal sendet, entsprechen 36 % der DP-Spanne 9,76 mA:

4 mA + (16 mA × 0,36)=9.76 mA

Das DCS oder der Durchflusscomputer wendet dann die Quadratwurzel an und zeigt einen Durchfluss von 60 % an. Wenn stattdessen die Quadratwurzelextraktion im Messumformer durchgeführt wird, würde ein 60 %iger Durchflussausgang 13,6 mA entsprechen. Die Quadratwurzel darf nur an einer dokumentierten Stelle angewendet werden. Die Anwendung sowohl im Sender als auch im DCS führt zu einem falschen Ergebnis.

Yokogawas offizielle Anleitung zumQuadratwurzelfunktion des Senderslegt außerdem großen Wert darauf, zu dokumentieren, wo die Berechnung durchgeführt wird.

Volumenstrom versus kompensierter Massenstrom

Für Flüssigkeiten mit ausreichend stabiler Dichte kann DP anhand des gewählten Dichtewerts in Volumenstrom umgerechnet werden. Die Gas- und Dampfdichte kann sich mit dem Betriebsdruck und der Betriebstemperatur erheblich ändern, daher kann ein präziser kompensierter Massenstrom Folgendes erfordern:

• Differenzdruck;
• absoluter statischer Druck;
• Temperatur;
• Fluidzusammensetzung oder ein anerkanntes Eigenschaftsmodell;
• primäre-Elementgeometrie und Koeffizienten.

Ein multivariabler Messumformer oder Durchflussrechner kann diese Eingänge kombinieren. Die Verwendung der Auslegungsdichte bei tatsächlichen Gasdruck- oder Temperaturänderungen führt zu einer Strömungsverzerrung, selbst wenn der DP-Transmitter selbst ordnungsgemäß funktioniert.

Standards und Anwendbarkeitsgrenzen

DP-Strömungsgleichungen gelten nur innerhalb der Bedingungen, für die das Primärelement und der Koeffizient festgelegt wurden.ISO 5167-1:2022Bietet allgemeine Anforderungen für Blenden, Düsen, Venturirohre, Kegelmesser und Keilmesser, die in vollständig kreisförmigen Leitungen installiert sind. Der angegebene Anwendungsbereich beschränkt sich auf Unterschall-Einphasenströmungen und schließt pulsierende Strömungen aus.

ASME MFC-3Mbefasst sich auch mit der Geometrie und dem Einsatz von Druckdifferenzvorrichtungen in geschlossenen, voll laufenden Leitungen.

Bevor Sie einen Standardkoeffizienten verwenden, überprüfen Sie Folgendes:

• das Rohr am Messort ist voll;
• die Flüssigkeit befindet sich innerhalb des zulässigen Phasen- und Strömungsbereichs;
• Rohrdurchmesser, Bohrung, Beta-Verhältnis, Rauheit und Reynolds-Zahl liegen im Rahmen;
• die Druckentnahmeanordnung entspricht der Norm;
• Die vor- und nachgeschalteten Installationsbedingungen sind erfüllt.
• Das Primärelement wurde nicht beschädigt, erodiert, beschichtet oder falsch eingebaut.

Vom Hersteller-qualifizierte oder durchfluss-kalibrierte Geräte können außerhalb einiger allgemeiner standardisierter Konfigurationen verwendet werden, der Dimensionierungsbericht und die Kalibrierungsbasis sollten dann jedoch die geltenden Grenzwerte angeben.

Haupttypen von DP-Flow-Primärelementen

Blendenplatte

Eine scharfkantige Blendenplatte wird zwischen Flanschen oder in einer Blendenarmatur installiert. Es ist kompakt, allgemein verständlich und wird durch standardisierte Berechnungsmethoden unterstützt, wenn alle Maß- und Betriebsbedingungen erfüllt sind.

Die Leistung hängt nicht nur vom Bohrungsdurchmesser ab. Folgende Punkte müssen überprüft werden:

• Plattenbohrung und Beta-Verhältnis;
• Schärfe und Zustand der vorgelagerten Kante;
• Plattendicke und Fasenausrichtung;
• Konzentrizität und Ausrichtung;
• Druck-Typ und Ort des Zapfhahns;
• tatsächlicher Rohrinnendurchmesser;
• Straight-run and flow-Bedingungsanforderungen.

Eine Platte mit abgerundeten Kanten, Ablagerungen, Korrosion, Verformung, falscher Ausrichtung oder einer falschen Bohrung kann einen systematischen Fehler verursachen, der nicht durch Justieren des Sendernullpunkts korrigiert werden kann.

Venturirohr

Ein Venturirohr verengt den Strömungskanal allmählich, misst den Druck in der Nähe der Verengung und erweitert dann den Strömungsbereich. Sein allmählicher Diffusor stellt mehr statischen Druck wieder her als eine scharfe Drosselung, was ihn nützlich macht, wenn dauerhafter Druckverlust und langfristige Pump- oder Kompressionsenergie wichtig sind.

Die Kompromisse sind physische Größe, Gewicht, Herstellungskosten, Installationsraum und die Notwendigkeit, die genaue Venturi-Geometrie zu überprüfen.ISO 5167-4:2022definiert standardisierte Venturi-Rohranforderungen innerhalb des angegebenen Geltungsbereichs.

Durchflussdüse

Eine Strömungsdüse hat einen abgerundeten Einlass und einen verengten Hals. Seine mechanisch robuste Geometrie wird häufig für höhere -Strömungsgeschwindigkeiten und anspruchsvolle Dampfanwendungen in Betracht gezogen, bei denen eine dünne Plattenkante möglicherweise weniger geeignet ist.

Bei der Düsenauswahl sollten der genaue Düsentyp, die Druckanschlussmethode, die Rohrabmessungen, die Reynolds-Zahl, der Druck, die Temperatur und die Materialgrenzen angegeben werden.ISO 5167-3:2022deckt Standarddüsen und Venturidüsen ab.

Mittelwertbildendes Staurohr

Ein Pitotrohr zur Mittelwertbildung misst den Aufpralldruck an mehreren Punkten in einem Rohr oder Kanal und vergleicht ihn mit dem statischen Druck. Es kann für große Leitungen, Luftkanäle, Verbrennungsluft, Druckluft, Kaminströmung und Nachrüstprojekte attraktiv sein, bei denen ein Zähler mit vollem Durchgang teuer oder schwierig zu installieren wäre.

Der verfügbare DP kann klein sein, insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit. Portzustand, Einstecktiefe, Ausrichtung, Strömungsprofil, Senderreichweite und vorgelagerte Störungen erfordern daher eine sorgfältige Prüfung.

Keilmesser

Ein Keilmesser erzeugt einen eingeschränkten Durchflussbereich mit einem keilförmigen Element. Durch den relativ offenen Durchgang eignet sich das Design für ausgewählte viskose, schmutzige, abrasive oder feststoffhaltige Flüssigkeiten.

Dies bedeutet nicht, dass jedes Wedge-Meter den gleichen Koeffizienten oder die gleiche Unsicherheit hat.ISO 5167-6:2022weist darauf hin, dass die Unsicherheit eines nicht kalibrierten Keilmessgeräts für eine bestimmte Anwendung zu groß sein kann, und bietet Hinweise zur Kalibrierung. Designs außerhalb der Standardgeometrie sollten anhand qualifizierter Herstellerdaten oder Durchflusskalibrierung bewertet werden.

Kegelmesser

Ein Kegelmessgerät positioniert eine kegelförmige Verengung konzentrisch im Rohr. Eine qualifizierte Konstruktion ist möglicherweise toleranter gegenüber einigen gestörten Geschwindigkeitsprofilen als eine herkömmliche Düseninstallation, was bei begrenzten geraden Rohren nützlich sein kann.

Dieser Vorteil sollte nicht auf jedes Kegeldesign übertragen werden.ISO 5167-5:2022identifiziert Geometrie, Betriebsgrenzen und Umstände, unter denen eine Kalibrierung erforderlich sein kann.

Wie wählt man einen Differenzdruck-Durchflussmesser aus?

Ein DP-Durchflussmesser sollte nicht allein aufgrund der Rohrnenngröße ausgewählt werden. Eine breitereAuswahlverfahren für Durchflussmessermüssen die Flüssigkeit, den Betriebsbereich, die Installation, die Wartung, die Lebenszykluskosten und die Möglichkeit berücksichtigen, dass eine andere Technologie besser für die Anwendung geeignet ist.

1. Definieren Sie den Flüssigkeits- und Phasenzustand

Notieren Sie den Flüssigkeitsnamen, die Zusammensetzung, die Phase, die Dichte, die Viskosität, die Leitfähigkeit, die Korrosivität, den Feststoffgehalt, das eingeschlossene Gas, die Feuchtigkeit und das Risiko von Gefrieren, Kondensation, Kristallisation oder Polymerisation.

Die Viskosität ändert sich je nach Flüssigkeitsart und Temperatur und wirkt sich nicht auf jede Messtechnik in gleicher Weise aus. Überprüfung derEinfluss der Flüssigkeitsviskosität auf die Auswahl des Durchflussmessersist besonders wichtig für Dienste mit niedrigen-Reynolds-Nummern.

Wenden Sie keine standardmäßige einphasige DP-Gleichung auf eine unqualifizierte zweiphasige Anwendung an. Nasses Gas, schnell verdampfende Flüssigkeit, mitgerissenes Gas und pulsierende Strömung erfordern spezielle Methoden oder einen anderen Messansatz.

2. Definieren Sie den minimalen, normalen und maximalen Durchfluss

Der maximale Durchfluss ist erforderlich, um Geschwindigkeit, maximalen DP, mechanische Grenzen und permanenten Druckverlust zu bestimmen. Der normale Durchfluss gibt den Betriebspunkt an, bei dem das System die beste Leistung erbringen sollte. Der Mindestdurchfluss bestimmt, ob das nutzbare DP-Signal für die erforderliche Unsicherheit groß genug bleibt.

Ein Messgerät, das nur für einen gelegentlichen maximalen Durchfluss ausgelegt ist, kann für den Normalbetrieb stark überdimensioniert sein. Der Dimensionierungsbericht sollte den DP und die erwartete Unsicherheit an allen drei Fließpunkten anzeigen.

3. Bestätigen Sie die tatsächlichen Rohrdaten

Bieten:

• Nennrohrgröße;
• Rohrplan und tatsächlicher Innendurchmesser;
• Rohrmaterial und innere Rauheit, sofern erforderlich;
• horizontale, vertikale oder geneigte Ausrichtung;
• Strömungsrichtung;
• in der Nähe befindliche Bögen, T-Stücke, Reduzierstücke, Expander, Ventile und Steuerelemente.

Die Verwendung eines Nenndurchmessers, bei dem für die Berechnung ein gemessener oder geplanter Innendurchmesser erforderlich ist, kann zu einem systematischen Fehler führen.

4. Überprüfen Sie Druck, Temperatur und Materialien

Geben Sie minimalen, normalen und maximalen Druck und Temperatur an, einschließlich Start-, Reinigungs-, Störungs- und Abschaltbedingungen. Diese Werte wirken sich auf die Flüssigkeitsdichte, die Gasausdehnungsfähigkeit, die Druckklasse, die benetzten Materialien, die Auswahl der Dichtung, die Temperaturbelastung des Senders und darauf aus, ob eine Direktmontage akzeptabel ist.

5. Definieren Sie das Messziel

Für einen Prozessindikator, einen Regelkreis, eine Energiebilanz, eine Emissionsberechnung und eine Messung im eichpflichtigen Verkehr gelten nicht die gleichen Leistungsanforderungen.

Definieren:

• erforderliche Systemunsicherheit;
• Wiederholbarkeit;
• Durchflussreduzierung;
• Ansprechzeit;
• zulässiger dauerhafter Druckverlust;
• bidirektionale Messanforderungen;
• Ausgangssignal und Kommunikationsprotokoll;
• Anforderungen an die Dokumentation von Gefahrenbereichen-und Material-.

6. Bewerten Sie den permanenten Druckverlust

Der gemessene Differenzdruck ist nicht identisch mit einem permanenten Druckverlust. Ein Teil des Drucks wird stromabwärts wiederhergestellt, und die Wiederherstellung hängt von der Geometrie des primären-Elements ab.

Vergleichen Sie Alternativen bei normalem Betriebsdurchfluss, nicht nur bei maximalem Durchfluss. Eine sinnvolle Lebenszyklusbewertung berücksichtigt Folgendes:

• permanenter Druckverlust;
• jährliche Betriebsstunden;
• Pumpen- oder Kompressoreffizienz;
• Energiekosten;
• Wartungszugang;
• erwartete Lebensdauer.

7. Prüfen Sie die Verfügbarkeit von geraden-Rohren

Bögen, Ventile, Reduzierstücke, Expander und T-Stücke können Wirbel erzeugen oder das Geschwindigkeitsprofil verzerren. Die Anforderungen für den geraden-Durchlauf hängen von der Störung, dem Primärelement, dem Beta-Verhältnis, dem Strömungskonditionierer und der geltenden Norm ab.

Sehen Sie sich die Anleitungen der Website anvor- und nachgelagerte gerade Rohrabschnitte, verwenden Sie jedoch für die endgültigen Abmessungen das ausgewählte Gerätehandbuch und die Berechnungsnorm. Wenden Sie nicht auf jedes DP-Element eine generische Nummer an.

8. Planen Sie die Wartung vor der Bestellung

Bestimmen Sie, wie Techniker das Messgerät isolieren, ausgleichen, entlüften, entleeren, spülen, prüfen und austauschen. Schmutz- oder Kondensationsbetrieb erfordern möglicherweise größere Druckanschlüsse, kürzere Impulsleitungen, Spülpunkte, Begleitheizung, Isolierung oder eine direkt montierte Baugruppe.

Kurzanleitung zur Auswahl primärer-Elemente

Senderreichweite, Turndown und Low{0}}Flow Cutoff

Senderbereichsreduzierung ist nicht dasselbe wie Durchflussreduzierung

Ein Messumformer ist möglicherweise in der Lage, einen großen DP-Bereich zu messen, die DP-Durchflussreduzierung wird jedoch durch die quadratische Beziehung zwischen Durchfluss und Differenzdruck eingeschränkt.

Beispielsweise erfordert ein Durchfluss-Turndown von 10:1, dass das System DP von 100 % bis hinunter zu 1 % des vollen DP unterscheiden muss. Die vollständige Unsicherheit des niedrigen-Durchflusses muss Nullpunktstabilität, statische{7}Druckeffekte, Impuls{8}}Leitungsungleichgewicht, primäre{{9}Elementunsicherheit und Prozess-Eigenschaftsschwankungen umfassen.

Dokumentieren Sie, wo die Quadratwurzelextraktion stattfindet

Der Sender kann einen linearen DP an ein DCS senden oder eine Quadratwurzelextraktion anwenden und ein durchflussproportionales Signal senden. Beide Ansätze können funktionieren, die Konfiguration muss jedoch dokumentiert werden. Die Quadratwurzel darf nicht zweimal angewendet werden.

Verwenden Sie die Abschaltung bei niedrigem-Durchfluss sorgfältig

Bei sehr niedrigem DP kann die Quadratwurzelverarbeitung kleine Druckschwankungen zu einem sichtbar instabilen Durchflusssignal verstärken. Eine Abschaltung bei niedrigem Durchfluss kann eine bedeutungslose Ausgabe nahe Null unterdrücken, sie sollte jedoch auf der überprüften Messfähigkeit und den Prozessanforderungen basieren.

Verwenden Sie eine Abschaltung nicht, um Leckagen, Rückfluss, eine verstopfte Leitung, Nullpunktdrift oder ein übergroßes Messgerät zu verbergen. Yokogawas BeamterNiedrig-Abschaltanleitung für Durchflusserklärt, warum die Quadratwurzelverarbeitung am unteren Ende des Messbereichs einen sehr hohen Gewinn hat.

Installationsrichtlinien für DP-Durchflussmesser

Installationsfehler können die Senderspezifikation überschreiten. Das Primärelement, die Abzweige, die Impulsleitung, der Verteiler, die Ausrichtung des Senders und die Konfiguration sollten als ein einziges Messsystem behandelt werden.

Die folgenden Hinweise sind allgemeiner Natur. Das ausgewählte Primärelementhandbuch, das Senderhandbuch, die Rohrleitungsspezifikation und das Anlagensicherheitsverfahren bestimmen die endgültige Installation.

Allgemeine Installationsregeln

• Überprüfen Sie den Flusspfeil und die physische Ausrichtung des primären-Elements.
• Stellen Sie sicher, dass das Rohr für die Flüssigkeitsmessung gefüllt bleibt.
• Verwenden Sie das erforderliche gerade Vor- und Nachlaufrohr.
• Halten Sie die Impulsleitungen kurz, unterstützt und so symmetrisch wie möglich.
• Vermeiden Sie Hochpunkte in Flüssigkeitsimpulsleitungen und Tiefpunkte in Gasimpulsleitungen.
• Halten Sie beide Impulsschenkel auf einer ähnlichen Temperatur.
• Sorgen Sie für zugängliche Entlüftungs-, Abfluss-, Isolier- und Ausgleichspunkte.
• Prüfen Sie alle Prozessanschlüsse vor der Inbetriebnahme auf Dichtheit-.
• Vergewissern Sie sich, dass die obere und untere Seite richtig verbunden sind.
• Schützen Sie den Messumformer vor Prozesstemperaturen außerhalb seiner Nennwerte.

DerRosemount 2051 Referenzhandbuchempfiehlt beispielsweise, die Impulsleitungen kurz zu halten und gibt für die angegebenen Flüssigkeits- und Gasanordnungen einen Neigungsrichtwert von mindestens 1 Zoll pro Fuß bzw. etwa 8 cm pro Meter an. Verwenden Sie das Handbuch für den tatsächlichen Sender- und Anlagenstandard, anstatt diesen Wert als universell zu betrachten.

Flüssigkeitsströmungsinstallation

Bei vielen Flüssigkeitsanwendungen werden Druckanschlüsse an der Seite des Rohrs angebracht und der Messumformer wird neben oder unter den Anschlüssen montiert, damit das Gas zurück zum Prozess entweichen kann.

• Halten Sie beide Beine mit Prozessflüssigkeit oder der angegebenen Dichtungsflüssigkeit gefüllt.
• Verlegen Sie die Leitungen mit einem Gefälle, um Gaseinschlüsse zu verhindern.
• Lassen Sie das Gas ab, bevor Sie den Nullpunkt prüfen.
• Vermeiden Sie lokale Erwärmung, die zur Dampfbildung führt.
• Schützen Sie die Leitungen vor Frost.
• Verhindern Sie, dass sich Sedimente in Wasserhähnen und Leitungen ansammeln.

Eine Gastasche in nur einer Impulsleitung erzeugt einen anderen hydrostatischen Druck und kann den gemessenen DP verschieben, selbst wenn der tatsächliche Durchfluss stabil ist.

Gasflussinstallation

Bei vielen Reingasanwendungen werden Abzweige oben oder an der Seite des Rohrs angebracht und der Messumformer daneben oder darüber montiert, sodass unerwünschte Flüssigkeit in den Prozess abfließt.

• Vermeiden Sie Tiefpunkte, an denen sich Kondensat ansammelt.
• Stellen Sie dort Abflüsse bereit, wo Kondensation nicht vermieden werden kann.
• Auf Verstopfungen durch Staub oder Partikel prüfen.
• Bestätigen Sie die statischen -Druck- und Temperaturkompensationsanforderungen.
• Stellen Sie sicher, dass die Mindestgeschwindigkeit ausreichend DP erzeugt.

Dampfstrominstallation

Im Dampfbetrieb werden normalerweise mit Kondensat-gefüllte Impulsleitungen verwendet, um den Sender von der Prozesstemperatur zu isolieren und eine stabile Druckverbindung bereitzustellen.

• Platzieren Sie die Gewindebohrer in der Ausrichtung, die im Handbuch des primären{0}}Elements erforderlich ist.
• Montieren Sie den Sender unterhalb der Wasserhähne, wo die genehmigte Anordnung mit Kondensat- gefüllte Beine erfordert.
• Sorgen Sie dafür, dass beide Impulsschenkel in Länge, Höhe und thermischer Belastung ähnlich sind.
• Stellen Sie vor der endgültigen Nullpunktprüfung gleiche Kondensathöhen her.
• Wenden Sie die Begleitheizung nicht so an, dass ein nasses Bein zum Kochen kommt.
• Warten Sie, bis die Installation ein thermisches Gleichgewicht erreicht.

Für Projekte, die DP mit einer anderen Dampftechnologie vergleichen, prüfen Sie die verfügbarenWirbeldampfdurchflussmesserWählen Sie im Rahmen der technischen Auswahl Optionen aus, anstatt davon auszugehen, dass ein Prinzip für jede Dampfleitung am besten geeignet ist.

Reihenfolge der Inbetriebnahme

Die Konstruktionen und Betriebsverfahren der Verteiler unterscheiden sich, daher muss die Ventilsequenz durch das genehmigte Geräteverfahren gesteuert werden. Eine allgemeine Inbetriebnahmeprüfung sollte Folgendes umfassen:

• Überprüfen Sie Modell, Druckklasse, Materialien, Ausrichtung und Prozessanschlüsse.
• Bestätigen Sie, dass das Primärelement und die Druckanschlüsse mit der Dimensionierungsdokumentation übereinstimmen.
• Überprüfen Sie den Verteiler, die Impulsleitungen, die Stützen, die Entlüftungsöffnungen, die Abflüsse und die Begleitheizung.
• Prüfen Sie das Drucksystem mithilfe des zugelassenen Anlagenverfahrens auf Lecks-.
• Füllen, entlüften oder entleeren Sie beide Impulszweige je nach Flüssigkeitsbedarf.
• Gleichen Sie den Sender aus, bevor Sie den Nullpunkt überprüfen.
• Führen Sie einen Nullabgleich nur dann durch, wenn die Bedienungsanleitung des Senders dies zulässt und unter den richtigen Druckbedingungen.
• Bringen Sie den Verteiler unter Verwendung der genehmigten Ventilsequenz wieder in Betrieb.
• Überprüfen Sie den Bereich, die technischen Einheiten, die Dämpfung, die Quadratwurzelposition und die Untergrenze-des Durchflusses.
• Vergleichen Sie erwarteten und gemessenen DP unter den verfügbaren Betriebsbedingungen.
• Notieren Sie den Basis-DP, den statischen Druck, die Temperatur, die Leistung und die Ventilposition.

Eine falsche Verteilerreihenfolge kann dazu führen, dass der Sensor einem unbeabsichtigten -einseitigen Druck ausgesetzt wird. Improvisieren Sie keine Startsequenz aus einem generischen Diagramm.

Was bestimmt die Genauigkeit des DP-Durchflussmessers?

Die Genauigkeitsangabe des Messumformers ist nicht die Genauigkeit des gesamten Durchflusssystems. Die endgültige Unsicherheit kann Folgendes umfassen:

• primärer-Element-Entladungskoeffizient;
• primäre-Elementbearbeitung und Maßtoleranz;
• Rohrinnendurchmesser und Rauheit;
• Bohrungs-, Hals- oder Beta-Verhältnis;
• Flüssigkeitsdichte und -zusammensetzung;
• Druck, Temperatur und Gasausdehnung;
• Reynolds-Zahl;
• Upstream-Strömungsprofil;
• Druck-Tap-Geometrie;
• Impuls-Leitungskopf-Ungleichgewicht;
• Senderreichweite, Nullpunktstabilität, statischer{0}Druckeffekt und Umgebungstemperatureffekt;
• Durchflussberechnung und Signalskalierung.

Vereinfachtes Unsicherheitsbeispiel

Betrachten Sie ein veranschaulichendes System, in dem vier unabhängige Beiträge bereits auf die gleiche prozentuale -von-Flow-Basis konvertiert wurden:

• Primärelement: 0,70 %;
• Sender im Arbeitspunkt: 0,30 %;
• Flüssigkeit-Eigenschaftseingabe: 0,20 %;
• Installationsbeitrag: 0,50 %.

Eine vereinfachte Wurzel-summe-quadratkombination wäre:

√(0.70² + 0.30² + 0.20² + 0.50²)=ca. 0,93 %

Hierbei handelt es sich um ein pädagogisches Beispiel, nicht um eine Produktgenauigkeitsaussage oder ein vollständiges Unsicherheitsbudget. Eine formale Berechnung muss Konfidenzniveaus, Wahrscheinlichkeitsverteilungen, Korrelationen, Betriebspunkteffekte und die anwendbare Standardmethode bestätigen.

Bei niedrigem Durchfluss kann ein Messumformerfehler, der als Prozentsatz der kalibrierten DP-Spanne angegeben wird, einen viel größeren Prozentsatz des angezeigten Durchflusses ausmachen. Die Systemleistung sollte daher bei minimalem, normalem und maximalem Durchfluss überprüft werden und nicht nur bei vollem DP.

Kalibrierung, Verifizierung, Nullabgleich und Schleifenprüfung

Diese Begriffe sollten nicht austauschbar verwendet werden. Die Erklärung der Website zuKalibrierung, Verifizierung und Validierungbietet eine nützliche Startunterscheidung.

Ändern Sie die Kalibrierung nicht nur, um den angezeigten Durchfluss an einen erwarteten Produktionswert anzupassen. Überprüfen Sie zunächst die Prozessbedingungen, Ventilpositionen, Impulsleitungen, Primärelementdaten, Dichtekompensation und Signalkonfiguration.

Fehlerbehebung beim DP-Durchflussmesser

Verwenden Sie eine mehrschichtige Diagnosesequenz

• Bestätigen Sie den Vorgang:Ist tatsächlich Strömung vorhanden? Haben sich Druck, Temperatur, Zusammensetzung, Ventilstellung oder Betriebsart geändert?
• Überprüfen Sie die elektrische Kette:Leistung, Verkabelung, Ausgangsmodus, technische Einheiten, Skalierung, Dämpfung, Quadratwurzelextraktion und Abschaltung bei niedrigem Durchfluss.
• Überprüfen Sie die Verteiler- und Impulsleitungen:Absperrventile, Ausgleichsventile, Entlüftungen, Abflüsse, Lecks, Verstopfungen, eingeschlossenes Gas, Kondensat, Gefrieren und ungleiche Förderhöhen.
• Überprüfen Sie das Primärelement:Ausrichtung, Beschädigung, Ablagerungen, Bohrung, Gewindebohrer, Geradeauslauf und Ausrichtung.
• Überprüfen Sie die Berechnung:Rohrinnendurchmesser, Beta-Verhältnis, Flüssigkeitsdichte, statischer Druck, Temperatur, Koeffizient und Kompensationsmethode.

Anschauliches Diagnosebeispiel

Ein Flüssigkeitsdurchflusssignal steigt nach dem Start langsam an, obwohl der Pumpenzustand stabil ist. Der Senderausgang, die Reichweite und die Ventilpositionen sind korrekt. Durch das Entlüften eines Impulsschenkels wird Gas freigesetzt, woraufhin sich der Messwert stabilisiert.

In diesem Beispiel liegt die wahrscheinliche Ursache nicht in der Senderkalibrierung. Eine Gasblase erzeugte einen ungleichen hydrostatischen Druck zwischen den Impulsleitungen. Die Korrekturmaßnahme besteht darin, das Gas zu entfernen und die Schlauchneigung oder Entlüftungsanordnung zu korrigieren, die die Bildung der Tasche ermöglicht hat.

Wann sollten Sie sich für eine andere Flow-Technologie entscheiden?

Die DP-Messung ist vielseitig, aber nicht automatisch die beste Option. Vergleichen Sie Installationsunsicherheit, Druckverlust, Wartung, Prozesskompatibilität, Straight-Run-Anforderung, Turndown und Lebenszykluskosten.

Anwendungsspezifische-Entscheidungspunkte

Dampf

Bestätigen Sie, ob das Projekt einen Volumenstrom, einen kompensierten Massenstrom oder einen Energiefluss erfordert. Überprüfen Sie Dampfzustand, Druck, Temperatur, Dichtekompensation, Kondensatmanagement, Druckverlust und Mindestdurchfluss. DP-, Vortex- und ausgewählte Ultraschallsysteme lösen unterschiedliche Probleme und sollten im tatsächlichen Betriebsbereich verglichen werden.

Druckluft und Prozessgas

Überprüfen Sie die Gaszusammensetzung, die Feuchtigkeit, die Druckschwankung, die Temperatur, die Mindestgeschwindigkeit und die Leckerkennungsanforderungen-. Abhängig davon, ob ein tatsächliches Volumen, ein Standardvolumen oder ein Massendurchfluss erforderlich ist, können ein Staurohr mit Mittelwertbildung, ein Blendensystem, ein thermischer Massenmesser oder eine andere Technologie geeignet sein.

Leitfähiges Wasser und Abwasser

Wenn das Rohr gefüllt bleibt und die Flüssigkeit leitfähig ist, kann ein elektromagnetisches Messgerät den permanenten Druckverlust und die Aufrechterhaltung der Impulsleitung vermeiden, die mit einer herkömmlichen DP-Beschränkung verbunden sind. DP kann weiterhin ausgewählt werden, wenn ein vorhandenes Primärelement, eine ungewöhnliche Temperatur oder ein Projektstandard dies begünstigt.

Große vorhandene Flüssigkeitsleitung

Bei Nachrüstungsarbeiten, bei denen das Herunterfahren oder Durchtrennen von Rohren schwierig ist, kann die Clamp-{0}on-Ultraschallmessung vor der Installation eines neuen intrusiven DP-Primärelements ausgewertet werden. Rohrmaterial, Wandstärke, Auskleidung, Flüssigkeitszustand und verfügbarer gerader Verlauf bleiben wichtig.

Für die Dimensionierung und Angebotserstellung erforderliche Informationen

Prozessdaten

• Name und Zusammensetzung der Flüssigkeit;
• Flüssigkeit, Gas oder Dampf;
• Dichte, spezifisches Gewicht, Viskosität oder erforderliches Eigenschaftsmodell;
• minimaler, normaler und maximaler Durchfluss;
• minimaler, normaler und maximaler Druck;
• minimale, normale und maximale Temperatur;
• Feststoffe, Gasblasen, Feuchtigkeit, korrosive Bestandteile oder abrasive Materialien.

Rohr- und Installationsdaten

• Nenngröße, Zeitplan und tatsächlicher Innendurchmesser;
• Rohr- und Flanschmaterial;
• Flanschnorm und Druckklasse;
• horizontale oder vertikale Ausrichtung;
• Strömungsrichtung;
• verfügbares vor- und nachgelagertes gerades Rohr;
• in der Nähe befindliche Bögen, Ventile, Reduzierstücke, Expander und T-Stücke;
• Umgebungsbedingungen und Gefahrenbereichsklassifizierung-.

Leistungs- und Ausgabeanforderungen

• erforderliche Systemunsicherheit und Wiederholbarkeit;
• erforderlicher Durchfluss-Regler;
• maximal zulässiger dauerhafter Druckverlust;
• Ansprechzeit;
• 4–20 mA, Impuls, HART, RS485, Modbus oder andere Schnittstelle;
• lokale Anzeige und Summierung;
• direkte oder entfernte Sendermontage;
• Materialzertifikate, Druckprüfungen oder Durchflusskalibrierungsdokumente.

Ein nützlicher Dimensionierungsbericht sollte das ausgewählte Primärelement, die Bohrung oder die charakteristische Abmessung, gegebenenfalls das Beta-Verhältnis, den DP bei minimalem, normalem und maximalem Durchfluss, den vorhergesagten dauerhaften Druckverlust, den Senderbereich, die Betriebsgrenzen, die Anforderungen für den Geradeauslauf und die erwartete Unsicherheit enthalten.

Häufig gestellte Fragen

Abschluss

Ein Differenzdruck-Durchflussmesser kann Flüssigkeiten, Gase und Dampf in einem breiten Spektrum industrieller Bedingungen messen, seine Leistung hängt jedoch vom Gesamtsystem ab. Die Auswahl eines hochpräzisen Messumformers kann ein falsch dimensioniertes Primärelement, eine beschädigte Platte, einen falschen Rohrdurchmesser, eine ungeeignete Impulsleitungsanordnung, eine falsche Dichte oder eine doppelte Quadratwurzelberechnung nicht ausgleichen.

Beginnen Sie mit der Flüssigkeit, dem minimalen und maximalen Durchfluss, den tatsächlichen Rohrabmessungen, dem Betriebsdruck und der Betriebstemperatur, dem zulässigen Druckverlust, der Installationsgeometrie, den Wartungsbedingungen und der erforderlichen Systemunsicherheit. Wählen Sie dann das Primärelement und den Sender als technische Kombination aus.

Bereiten Sie für die Projektdimensionierung oder Produktauswahl die oben aufgeführten Prozess-, Rohr-, Leistungs-, Leistungs- und Zertifizierungsdaten vorSenden Sie die Bewerbungsinformationen an FlowT. Fordern Sie ein dokumentiertes Dimensionierungsergebnis an, anstatt ein DP-Durchflusssystem allein aufgrund der Rohrgröße auszuwählen.