4130650563

1. ANALIZA STANU WIEDZY

1.1. Przegląd przepływomierzy stosowanych w przemyśle

Przepływomierze są przyrządami służącymi do pomiaru strumienia masy lub objętości płynu, traktowanego jako ośrodek ciągły i jednorodny. Podstawowa grupa przepływomierzy instalowana jest w rurociągach zamkniętych wypełnionych płynem w całym przekroju. Ponieważ pomiary strumienia należą do grupy najtrudniejszych pomiarów, dlatego w instalacjach przemysłowych zapewnia się odpowiednie warunki dla pomiaru strumienia przepływającego płynu. Wymaga się, aby struga płynu była ustabilizowana i zakłada się, że profil prędkości jest zbliżony do profilu teoretycznego [12, 25, 40], Warunki takiego ustabilizowanego przepływu zapewniają z reguły, wymagania dotyczące prostych odcinków rurociągów przed i za przepływomierzem.

W zależności od rodzaju przepływomierza, wymagane są odcinki proste o różnych długościach, a dodatkowo wymaga się, aby przed odcinkami prostoliniowymi nie występowały wielokrotnie elementy typu kolano (trójnik, zawór) powodujące zaburzenie osiowosymetrycznego profilu prędkości. Umieszczenie tych elementów zbyt blisko przepływomierza może powodować generowanie znaczących błędów, które należałoby uwzględnić w ocenie niedokładności pomiaru [15, 46]. Jednak można temu niekorzystnemu zjawisku zapobiec, poprzez zastosowanie dodatkowych elementów w instalacji, w postaci tzw. prostownic strumienia. Wtedy to odcinki proste stabilizujące profil prędkości przed i za przepływomierzem mogą być krótsze od wymaganych. Przykładowo dla zwężek, ich długości mogą być skrócone z 80 średnic do 20 średnic nominalnych rurociągu na dolocie.

Obecnie do pomiarów przepływu stosowanych jest bardzo wiele typów przepływomierzy o zróżnicowanych możliwościach aplikacyjnych i różnych zasadach działania [26, 35, 43, 46, 61, 68], W pomiarach przemysłowych, przepływomierze można uszeregować według częstości ich wykorzystania. Przy takim podziale kolejne miejsca zajmują przepływomierze: zwężkowe, elektromagnetyczne, turbinowe, masowe (Coriolisa) i ultradźwiękowe.

Przepływomierze zwężkowe są najtańszą i najszerzej wykorzystywaną metodą pomiaru strumienia przepływu polegającą na pomiarze spadku ciśnienia statycznego na różnego rodzaju zwężkach mierniczych wbudowanych w rurociąg osiowosymetryczny całkowicie wypełniony płynem. Do najpopularniejszych zwężek należą: kryzy, dysze oraz zwężki Yenturiego. Stosowanie zwężek pomiarowych jest możliwe ze względu na