Повечето традиционни разходомери (като електромагнитни, вихрови и турбинни разходомери) изискват тръбата да бъде напълно пълна с течност. При условия на не-пълна тръба (или отворен канал/частично пълна тръба), газ (обикновено въздух) съществува над течността, което сериозно засяга точността на измерването и дори може да повреди инструмента.
Ултразвуков нивомер/разходомер
Принцип на измерване:
Инструментът е монтиран в горната част на тръбата и измерва нивото на течността чрез излъчване на ултразвукови импулси. Микропроцесорът в инструмента автоматично изчислява площта на напречното-сечение на течността въз основа на предварително зададените размери на тръбата (кръгла, правоъгълна и т.н.) и нивото на течността. В комбинация с предварително зададена скорост на потока (за фиксирани бентове/улеи) или чрез измерване на действителната скорост на потока чрез много-канално измерване, моментният дебит и кумулативният дебит се изчисляват накрая.
Предимства:
Без{0}}измерване без контакт: Сензорът не влиза в контакт с течността, не се влияе от корозия, износване и замърсяване на течността и изисква минимална поддръжка.
Широка приложимост: Подходящ за тръби с различни форми (кръгли, квадратни, трапецовидни) и отворени канали.
Лесен монтаж: Няма нужда да режете тръбата; може да се монтира чрез пробиване на отвор в горната част на тръбата или директно над канала.
Висока точност на измерване.
Недостатъци:
Значително повлиян от пара, пяна, суспендирани твърди частици или натрупване на котлен камък вътре в тръбата.
За тръби с неправилна форма е необходимо прецизно калибриране.
Типични приложения: Общинска канализация, пречиствателни станции, заустване на промишлени отпадъчни води, тръбопроводни мрежи за дъждовна вода и др.
Електромагнитен разходомер - с не-функция за измерване на цялата тръба
Забележка: Обикновените електромагнитни разходомери не трябва да се използват при не-пълна тръба, тъй като това ще доведе до неточни измервания и може да повреди електродите. Въпреки това на пазара има електромагнитни разходомери, специално предназначени за измерване на не-пълни тръби.
Принцип на измерване:
Принципът е същият като този на обикновените електромагнитни разходомери (законът на Фарадей за електромагнитната индукция), но използва специална електродна структура и технология за обработка на сигнала. Например, използвайки дизайн с три-електрода или четири-електрода, дори при промени в нивото на течността, винаги има електрод в контакт с течността, като по този начин се постига стабилно измерване.
Предимства:
Много висока точност и добра повторяемост.
Не се влияе от плътността на течността, вискозитета, температурата и налягането.
Може да измерва корозивни течности и суспензии, съдържащи твърди вещества.
Недостатъци:
По-висока цена, много по-висока от ултразвуковите интегрирани разходомери.
Монтажът изисква разединяване на тръбата, което прави конструкцията сложна.
Изисква течността да има определена проводимост.
Типични приложения: Промишлен контрол на процеси и пречистване на отпадъчни води, където се изисква изключително висока точност.
Паршал Флум/Флум на Вентури + Нивомер
Принцип на измерване:
Дроселиращо устройство със специфична- форма (улей на Паршал или триъгълна преграда) се монтира в канал или тръба. Когато течността преминава през това устройство, възниква феномен на дроселиране и нивото на течността се повишава в определена точка в канала (нагоре по течението на гърлото). Има фиксирана математическа зависимост между това повишаване на нивото на течността и скоростта на потока. Чрез измерване на нивото на тази течност дебитът може да бъде точно изчислен. Нивомерите обикновено са ултразвукови или тип-за налягане.
Предимства:
Проста структура, здрава и издръжлива, лесна поддръжка.
Не е склонен към запушване за течности, съдържащи голямо количество суспендирани твърди вещества (като суспензия).
Широк диапазон на измерване.
Недостатъци:
Изисква голямо пространство за монтаж и строги изисквания към правите тръбни участъци преди и след него.
Нанася известна загуба на глава.
Точността зависи от прецизността на производство на канала и точността на измерване на нивото на течността.
Типични приложения: Селскостопанско напояване, контрол на градските наводнения и измерване на дебита на входящите и отпадъчните води в пречиствателните станции за отпадни води.
Доплеров ултразвуков разходомер
Въпреки че се използва основно за пълни тръби, той може да се използва и в определени ситуации, които не са-пълни.
Принцип на измерване:
Използвайки ефекта на доплеровото изместване на честотата, причинен от ултразвукови вълни, срещащи частици или мехурчета във течност, се измерва скоростта на суспендираните частици или мехурчета във течността, като по този начин се изчислява скоростта на течността. Този метод обаче не може директно да получи площта на напречното-сечение и трябва да се използва заедно с нивомер за изчисляване на дебита.
Приложими ситуации: Когато тръбата не е напълно пълна, но течността съдържа достатъчно количество отразяващ материал (като мехурчета или твърди частици), може да се използва доплеров ултразвуков разходомер. Тъй като методът на Доплер работи чрез използване на звукови сигнали, отразени от мехурчета и микрочастици, той няма да работи, ако течността не съдържа мехурчета и микрочастици. Подходящ е за течности, съдържащи поне 30% суспендирани частици.
Предимства:
Може да измерва сложни среди като твърди-течни смеси, суспензии и смеси от масло-вода.
Без дрейф на нулева{0}}точка. Не се получава доплерово изместване на честотата, когато течността е неподвижна. Следователно модулът за дисплей на контролера няма да изпита дрейф на нулева-точка.
Недостатъци:
Точността на измерване е силно повлияна от броя и разпределението на отразяващите обекти в течността и неговата стабилност не е толкова добра, колкото другите методи.
Изисква стабилно състояние на потока в права тръбна секция (дължината на правата тръба нагоре по течението трябва да бъде най-малко 15d, а дължината надолу по веригата трябва да бъде най-малко 5d), а мястото на монтаж има високи изисквания.
Как да изберем?
Първи избор: Ултразвуков нивомер/разходомер. Той предлага най-добрите общи предимства по отношение на цена, лекота на инсталиране и приложимост, което го прави най-често срещаният избор за измерване на не-пълен-тръбен поток.
Ако се изисква изключително висока точност и бюджетът е достатъчен: Помислете за използването на специален електромагнитен разходомер, който не е-пълно{1}}тръбен.
Ако в голям отворен канал или канал с високо съдържание на твърди частици във флуида: каналът на Parshall е много надежден и икономичен избор.
Избягвайте да използвате: разходомери, предназначени за работа с пълна-тръба, като разходомери с турбини, вихрови, дюзови и V-конусни разходомери. Те няма да функционират правилно при условия на не-пълна-тръба.
