Типи витратомірів кисню (O2) та посібники з вибору

Що слід враховувати під час вимірювання потоку кисню?

Основою вимірювання швидкості потоку кисню є «безпека, точність та адаптивність до умов праці».

Безмасляний кисневий витратомір із сертифікацією ATEX

Вимірювання витрати газоподібного O2 потребує витратоміра, сертифікованого ATEX

Безпека є головною передумовою. Кисень – це газ, що підтримує горіння, який може легко становити небезпеку при контакті з мастилом та домішками. Тому витратоміри повинні відповідати вимогам чистоти без масла, матеріал має бути сумісним з киснем, а витратомір повинен мати сертифікат ATEX.

Точне вимірювання витратоміра O2

Точність вимірювання газу також дуже важлива, оскільки різні сценарії вимагають різних діапазонів похибок; промислове виробництво зазвичай вимагає точності від ± 1% до ± 2,5%.

Підберіть витратомір кисню до умов

Необхідно вибрати відповідний тип на основі таких параметрів, як стан кисню (газоподібний/рідкий кисень), тиск, температура, діапазон витрати тощо, щоб уникнути збоїв вимірювання або пошкодження обладнання, спричинених невідповідними умовами експлуатації.

Які основні типи кисневих витратомірів?

Наразі основні витратоміри кисню в основному поділяються на три основні моделі, кожна з яких має чіткі сценарії адаптації та унікальні переваги, що можуть задовольнити потреби вимірювання більшості газоподібного кисню;

Водночас, для особливих умов роботи доступні спеціалізовані моделі, що забезпечують точні та безпечні вимірювання в різних сценаріях.

Тепловий масовий витратомір для вимірювання витрати O2

Тепловий масовий витратомір для газоподібного O2

Як працює тепловий масовий витратомір для газоподібного кисню?

Тепловий газовий витратомір серії SRK-100 – універсальний інструмент для вимірювання газоподібного кисню. Його основна перевага полягає у високій адаптивності та зручності використання. Принцип його роботи полягає у вимірюванні втрат тепла під час проходження потоку кисню через нагрівальні елементи та датчики температури, а потім у перетворенні їх на дані про витрату.

Які переваги використання теплового масового витратоміра для кисневого газу?

• Він добре підходить для умов малого та середнього потоку – незалежно від того, чи це звичайний малий та середній потік від кількох кубічних метрів до десятків кубічних метрів на годину, чи сценарій малого потоку, що становить лише 10 кубічних метрів на кубічний дюйм, він може стабільно видавати дані.
• Він може фіксувати коливання потоку в режимі реального часу, що робить його особливо придатним для промислових виробничих процесів, які потребують динамічного моніторингу потоку;
• Втрата тиску мінімальна і майже не вплине на загальний баланс тиску в системі подачі кисню.
• Можна гнучко вибрати кілька способів встановлення, таких як врізка або встановлення в трубопровід.
• Легке обслуговування, потрібне лише регулярне очищення зонда датчика, що значно знижує експлуатаційні витрати та витрати на технічне обслуговування.
• Він також може адаптуватися до різних умов тиску, нормально працюючи в середовищах середнього та високого тиску, починаючи від атмосферного тиску до десятків бар. Матеріал вологі частини датчика витрати кисню в основному виготовлений з нержавіючої сталі 316L, що повністю відповідає вимогам безмасляного очищення та захисту від корозії для вимірювання кисню.

Ротаметр з металевою трубкою для вимірювання потоку O2

Ротаметр для газу O2

Як працює ротаметр для вимірювання потоку O2?

Ротаметр з металевою трубкою, який можна вважати «практичним» у вимірюванні кисню, є популярним завдяки своїй простій конструкції та високій економічній ефективності. Його принцип вимірювання базується на балансі плавучості та сили тяжіння, а швидкість потоку визначається положенням ротора всередині конічної металевої трубки в піднятому положенні. Показники інтуїтивно зрозумілі та зрозумілі, і оператори на місці можуть швидко зчитувати дані без професійної підготовки.

Які переваги використання витратоміра зі змінною площею для O2?

Цей тип витратоміра особливо підходить для вимірювання низьких та середніх швидкостей потоку за кімнатної температури та тиску, наприклад, для контролю вихідної швидкості потоку невеликого обладнання для виробництва кисню та контролю швидкості потоку кисневих розподільчих гілок у цехах. Діапазон зазвичай становить від 0,1 кубічного метра до 100 кубічних метрів на годину, що може задовольнити потреби в кисні більшості малих та середніх пристроїв.

Зовнішня оболонка та внутрішня труба здебільшого виготовлені з нержавіючої сталі, яка має високу стійкість до корозії та може адаптуватися до незначної кислотно-лужної корозії в промислових умовах; Крім того, рівень відмов надзвичайно низький, оскільки основними компонентами є лише ротор та конічна труба, які майже не потребують частого обслуговування та заміни, а також мають очевидні переваги у контролі витрат.

На що слід звернути увагу під час вимірювання кисню ротаметром?

Однак слід зазначити, що він більше підходить для вимірювання за стабільних робочих умов. Якщо відбуваються значні коливання тиску або раптові зміни швидкості потоку, точність вимірювання певною мірою зміниться. Тому він більше підходить для сценаріїв рутинного моніторингу, які не потребують високої динамічної реакції.

Вихровий витратомір для витратоміра кисню

Вихровий витратомір для газу O2

Як вихровий витратомір вимірює потік газоподібного O2?

Вихровий витратомір належить до "головних сил" вимірювання кисню при високих потоках, з перевагами високої точності та широкого діапазону. Він використовує явище вихрової вулиці Кармана, що генерується рідиною, що протікає через генератор вихрів, фіксує частоту вихрової вулиці за допомогою датчиків та перетворює її на швидкість потоку.

Які переваги використання вихрового витратоміра для вимірювання кисню?

• Принцип вихрового витратоміра забезпечує його стабільність в умовах високої витрати – діапазон може охоплювати від 10 кубічних метрів до тисяч кубічних метрів на годину, що може задовольнити потреби моніторингу подачі кисню з високою витратою в промислових сценаріях, таких як великі хімічні заводи та сталеливарні заводи.
• Він має високу точність вимірювання, зазвичай до ± 1% від повного діапазону, добру повторюваність, невелике відхилення даних при тривалій експлуатації та не залежить від незначних коливань температури та тиску газу.
• Він може адаптуватися до робочих умов з високим тиском (до десятків бар або навіть вище) та високою температурою (зазвичай від -40°C до 200°C), а також має видатну стабільність у складних промислових середовищах.
• Датчик вихрового витратоміра не має рухомих частин, тому він має низький знос та тривалий термін служби під час вимірювання об'єму O2.
• Цифровий витратомір газу для O2: вихрові перетворювачі витрати підтримують кілька вихідних сигналів, таких як 4-20 мА/імпульс/частота/MODBUS RTU та HART, що полегшує підключення до центральної системи керування для дистанційного моніторингу.
• Варіант із вбудованою компенсацією температури та тиску, який дозволяє безпосередньо бачити інформацію про температуру, тиск, швидкість потоку та загальний потік O2 на цифровому дисплеї.

Наразі існує три основні типи основних витратомірів кисню, кожен з яких має свої власні сценарії адаптації: теплові витратоміри газу підходять для вимірювання газоподібного кисню, особливо для умов малого та середнього потоку, мають швидку швидкість відгуку, низькі втрати тиску, а також просте встановлення та обслуговування; металевий трубчастий роторний витратомір має просту структуру та помірну вартість, підходить для вимірювання середніх та низьких швидкостей потоку при кімнатній температурі та тиску, має інтуїтивно зрозумілі показники та високу стійкість до корозії; вихровий витратомір підходить для вимірювання газоподібного кисню з високим потоком, має високу точність, широкий діапазон, адаптивність до умов високого тиску та температури, а також хорошу стабільність.

Як виміряти невелику швидкість потоку кисню, таку як 10 кубічних сантиметрів на кубічний дюйм?

Вимірювач/контролер витрати газу O2 з наднизькою витратою

Вимірювання невеликої швидкості потоку кисню (наприклад, 1 куб. см³, 10 куб. см³, 100 куб. см³ тощо) вимагає балансу між точністю та можливостями керування, і кращим вибором є невеликий тепловий газовий витратомір та контролер. Цей тип обладнання використовує принцип термічної дифузії для досягнення точного вимірювання шляхом виявлення змін тепла під час потоку газу. Діапазон може становити від 0 до 1 л/год, а точність вимірювання може досягати ± 1% від шкали, що може задовольнити потреби лабораторій, медичного обладнання, невеликих реакційних судин та інших сценаріїв. Водночас, вбудований контролер потоку може точно безпосередньо регулювати поток газоподібного O2 без необхідності використання додаткових модулів керування, що робить його простим в експлуатації. Пристрій має компактні розміри, не вимагає багато місця для встановлення та підходить для обмежених робочих умов.

Як виміряти швидкість потоку рідкого кисню (LOX)?

Вимірювання кріогенного потоку LOX

Рідкий кисень має характеристики наднизької температури (близько -183 градусів Цельсія) та легкої газифікації. Звичайні витратоміри не витримують екстремально низьких температур і вимагають використання спеціалізованих коріолісових витратомірів. Цей тип витратоміра використовує принцип вимірювання масової витрати, на який не впливають зміни температури, тиску та щільності, і може стабільно працювати в умовах наднизьких температур. Як матеріал слід вибирати низькотемпературний сплав нержавіючої сталі, щоб уникнути низькотемпературного крихкого розтріскування; конструкція повинна мати хороші ізоляційні властивості, щоб запобігти впливу випаровування рідкого кисню на вимірювання;

Водночас необхідно відповідати стандартам очищення без використання олії, усувати небезпеки безпеки та широко використовувати його в системах зберігання, транспортування, хімічної, аерокосмічної та інших галузях промисловості для моніторингу потоку рідкого кисню.

Які технічні параметри слід перевірити при виборі витратоміра кисню?

Окрім основних функцій, вибір слід зосередитися на перевірці таких параметрів:

• Діапазон вимірювання повинен охоплювати фактичний діапазон витрат. Користувачі повинні надати інженерам silverinstruments.com мінімальний, нормальний та максимальний витрати для визначення правильного розміру датчика витрати O2, щоб уникнути впливу на точність, якщо діапазон занадто великий або занадто малий.
• Рівень точності визначається принципом витратоміра, використовуючи діапазон, робочу температуру та тиск, з використанням промислових умов від ± 1,5% до ± 2,5%, а вимоги до високої точності - від ± 0,5% до ± 1%;
• Робочий тиск і температура повинні відповідати фактичним умовам експлуатації. Для вимірювання газоподібного кисню необхідно підтвердити діапазон стійкості обладнання до тиску, а для вимірювання рідкого кисню необхідно перевірити його стійкість до низьких температур.
• Надайте пріоритет вихідним сигналам 4-20 мА/імпульс або протоколу HART, щоб полегшити доступ до систем керування;
• Матеріал повинен бути виготовлений з кисневосумісних матеріалів, таких як нержавіюча сталь 316L, для забезпечення безпеки та стабільності.