अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर बनाम इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फ्लो मीटर

अधिकांश इंजीनियर पहले दिन से ही गलत क्यों हो जाते हैं?

इससे पहले कि हम आगे बढ़ें, मैं एक ग्राहक कहानी साझा करना चाहता हूं: एक रासायनिक संयंत्र से एक क्रय प्रबंधक हमारे पास पहुंचा क्योंकि उनकी नई स्थापना हुई थीविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर"हर जगह कूदता रहा।" जब हम साइट पर आए, तो हमने पाया कि वे विआयनीकृत पानी को मापने की कोशिश कर रहे थे। चालकता कहीं भी पर्याप्त नहीं थीविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरबस कार्य नहीं कर सका. इस गलती के कारण उन्हें $80,000 और दो दिन का डाउनटाइम खर्च करना पड़ा।

कई खरीदार अभी भी अधूरी जानकारी के आधार पर फ्लो मीटर का चयन करते हैं, और अंततः यह उनकी निचली सीमा तक पहुंच जाता है।अल्ट्रासोनिक प्रवाह मीटरऔरविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरदोनों "प्रवाह को मापते हैं" प्रतीत होते हैं, लेकिन वे पूरी तरह से अलग सिद्धांतों पर काम करते हैं और काफी अलग परिदृश्यों के अनुरूप होते हैं। प्रश्न यह नहीं है कि कौन सा बेहतर है-सवाल यह है कि कौन सा वास्तव में आपकी प्रक्रिया की शर्तों से मेल खाता है।

ये तकनीकें वास्तव में कैसे काम करती हैं?

विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरफैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम पर कार्य करें। जब प्रवाहकीय तरल चुंबकीय क्षेत्र से प्रवाहित होता है, तो यह प्रवाह वेग के आनुपातिक वोल्टेज उत्पन्न करता है। मीटर बॉडी पर लगे इलेक्ट्रोड इस वोल्टेज सिग्नल को पकड़ते हैं और प्रवाह दर की गणना करते हैं।

यहां कठोर आवश्यकता है: तरल चालकता 5 माइक्रोसीमेंस प्रति सेंटीमीटर से अधिक होनी चाहिए। शुद्ध पानी, हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल, सभी गैसें-इनमें से कोई भी काम नहीं करेगा।

अल्ट्रासोनिक प्रवाह मीटरदो प्रकार में आते हैं.पारगमन-समय मीटरध्वनि तरंगों को पाइप के आर-पार तिरछे भेजें{{0}अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम यात्रा का समय अलग-अलग होता है, और समय का अंतर वेग की गणना करता है। डॉपलर मीटर तरल पदार्थ में कणों या बुलबुले से ध्वनि को उछालते हैं, वेग निर्धारित करने के लिए आवृत्ति बदलाव को मापते हैं।

दोनों अल्ट्रासोनिक प्रौद्योगिकियां गैर-प्रवाहकीय तरल पदार्थों को माप सकती हैंविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरसंभाल नहीं सकते। लेकिन वे स्थापना शर्तों के बारे में चयनात्मक हैं।

सीधे पाइप आवश्यकताओं की तुलना

(डी=पाइप व्यास)

आप देखेंगे कि अल्ट्रासोनिक्स पर क्लैंप को इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स की तुलना में दोगुने सीधे चलने की आवश्यकता होती है। यह निर्माताओं के लिए मुश्किल नहीं है {{2}कोई भी प्रवाह गड़बड़ी ध्वनिक सिग्नल को अविश्वसनीय बनाती है। मैंने देखा है कि ग्राहक एक वाल्व से 3 व्यास नीचे की ओर अल्ट्रासोनिक मीटर स्थापित करते हैं, और रीडिंग त्रुटि 15% तक पहुंच जाती है।

द्रव गुण निर्णायक कारक हैं

चालकता पहला द्वार है. 5 µS/सेमी से नीचे,विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरपानी में मर गये हैं. 5-20 µS/सेमी के बीच वे मुश्किल से काम करते हैं-सिग्नल कमजोर है और हस्तक्षेप की संभावना है। 20 μS/सेमी से ऊपर आप आरामदायक क्षेत्र में हैंविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर.

ठोस सामग्री स्क्रिप्ट को पलट देती है। अपशिष्ट जल संयंत्र के प्रभाव में 8% निलंबित ठोस पदार्थ हो सकते हैं-विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरपरवाह न करें, मात्रा के हिसाब से 15% ठोस पदार्थों को संभालना। ट्रांजिट -समय अल्ट्रासोनिक्स 1% कणों से ऊपर संघर्ष करना शुरू कर देते हैं क्योंकि ध्वनि तरंगें बिखर जाती हैं और अवशोषित हो जाती हैं, जिससे सिग्नल की शक्ति काफी कम हो जाती है।

डॉपलर अल्ट्रासोनिक्स को वास्तव में ध्वनि तरंग को प्रतिबिंबित करने के लिए कम से कम 25 पीपीएम निलंबित पदार्थ के कणों की आवश्यकता होती है। यह तकनीक कभी-कभी स्लरी परिवहन के लिए काम करती है, लेकिन सटीकता मेल नहीं खा सकतीविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर.

तापमान और दबाव सीमा

विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर:

मानक 180 डिग्री से कम या उसके बराबर (356 डिग्री एफ)

उच्च-तापमान 200 डिग्री से कम या उसके बराबर (390 डिग्री फारेनहाइट)

दबाव 10.2 एमपीए (1,480 पीएसआई) से कम या उसके बराबर

अल्ट्रासोनिक प्रवाह मीटर:

200 डिग्री से कम या उसके बराबर (पाइप की बाहरी दीवार का तापमान) पर क्लैंप करें

इन - लाइन150 डिग्री से कम या उसके बराबर (ट्रांसड्यूसर सीमा)

दबाव 16 एमपीए (2,320 पीएसआई) से कम या उसके बराबर

(एंड्रेस+हॉसर, क्रोहने, एमर्सन उत्पाद विनिर्देशों से संकलित डेटा)

तापमान सीमा समान दिखती है, लेकिन इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स के लिए 180 डिग्री प्रक्रिया तापमान को संदर्भित करता है, जबकि अल्ट्रासोनिक्स के लिए 200 डिग्री पाइप की बाहरी सतह है। यदि आप 180 डिग्री गर्म पानी माप रहे हैं, तो अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर पर क्लैंप जीवित नहीं रह सकता है, पाइप की बाहरी दीवार का तापमान उनकी सहनशीलता से अधिक हो सकता है।

चिपचिपाहट बमुश्किल प्रभावित करती हैविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर. 10,000 सेंटीपोइज़ कच्चे तेल की माप पानी की तरह सटीक होती है। अल्ट्रासोनिक्स 2,000 सेंटीपोइज़ तक अच्छा प्रदर्शन करते हैं, लेकिन उससे आगे ध्वनि तरंगें गंभीर रूप से क्षीण हो जाती हैं और किरण पथ मुड़ जाता है।

स्थापना के दौरान वास्तव में क्या होता है

विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरपाइप काटने और वेल्डिंग की आवश्यकता है। शटडाउन, कटिंग, फ़्लैंज वेल्डिंग, दबाव परीक्षण, स्टार्टअप सहित 4{2}}इंच मीटर की स्थापना में कम से कम 6-8 घंटे लगते हैं। रिफाइनरियों या रासायनिक संयंत्रों में, एक घंटे के डाउनटाइम की लागत $50,000 हो सकती है।

कभी-कभी सही विकल्प बड़े पैमाने पर नुकसान से बचाता है। जब हमने एक फार्मास्युटिकल प्लांट के लिए रेट्रोफ़िट किया, तो उनके पास एक शुद्ध पानी की लाइन थी जिसके लिए फ्लो मीटर की आवश्यकता थी, लेकिन उत्पादन नहीं रुक सका। हम क्लैंप के साथ अल्ट्रासॉनिक पर -2-घंटे की स्थापना के साथ गए। पाइप के बाहरी हिस्से को साफ करें, कपलैंट लगाएं, ट्रांसड्यूसर पर क्लैंप लगाएं, तार लगाएं, कॉन्फ़िगर करें-पाइप को कभी न छुएं, उत्पादन पर शून्य प्रभाव।

चल रहे दबाव ड्रॉप की लागत

विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरआमतौर पर 0.5-1.5 पीएसआई (0.03-0.1 बार) दबाव ड्रॉप के साथ पूर्ण -बोर डिज़ाइन का उपयोग करें। सुनने में न्यूनतम लगता है, लेकिन आइए 1 पीएसआई ड्रॉप के साथ 300 GPM (68 m³/h) पर 4-इंच लाइन के लिए संख्याएँ चलाएँ:

पंप बिजली हानि ≈ 0.4 किलोवाट

$0.10/किलोवाट पर, 8,000 घंटे/वर्ष

वार्षिक ऊर्जा लागत=$320

दस वर्षों में यह $3,200 है। बिल्कुल जेब परिवर्तन नहीं.

अल्ट्रासोनिक्स पर क्लैंप{{0}शून्य दबाव ड्रॉप बनाता है।इनलाइन अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटरथोड़ी सी रुकावट है, लगभग 0.1-0.5 पीएसआई-ऊर्जा लागत एक{3}तिहाई से एक-पांचवें तक हैविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर.

यदि आपने दोनों तकनीकों पर ध्यान दिया है, तो आप पाएंगे कि अल्ट्रासोनिक रखरखाव बहुत सरल है, कुल रखरखाव लागत इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स की तुलना में 40% कम है। लेकिन घोल और अपशिष्ट जल परिदृश्यों में,विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरवास्तव में लागत 25% कम है क्योंकि अल्ट्रासोनिक सिग्नल की गुणवत्ता बहुत तेजी से खराब हो जाती है, जिसके लिए बार-बार रखरखाव या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।

जहां प्रत्येक प्रौद्योगिकी हावी है

विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरइलाका

अपशिष्ट जल संयंत्र प्रभावशाली ठोस 0.1% से 8% तक कहीं भी झूलते हैं -विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरपलकें मत झपकाना. एक मध्यम आकार की अपशिष्ट जल सुविधा आम तौर पर 40-60 चलती हैविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरबिना किसी समस्या के 15 वर्षों तक। अल्ट्रासोनिक्स 2% ठोस से ऊपर सिग्नल खोने लगते हैं।

खनन घोल {{0}लौह अयस्क, तांबा, सोना{{1}आयतन के हिसाब से 30% ठोस पदार्थों को प्रभावित करता है। पॉलीयुरेथेन-लाइन्डविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरइसे संभालें; सिरेमिक -लाइन वाले संस्करण 50% ठोस ले सकते हैं। इन स्थितियों में अल्ट्रासोनिक्स पूरी तरह से अव्यावहारिक हैं।

खाद्य और पेय संचालन मूल्य सेनेटरी डिज़ाइन {{0}ए{{1}प्रमाणितविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर150-ग्रिट इलेक्ट्रोपॉलिश स्टेनलेस लाइनर के साथ सीधे सीआईपी सर्किट में एकीकृत होते हैं। दूध, जूस, बीयर, वाइन को मापना पर्याप्त सटीकता के साथ एफडीए की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटरइलाका

प्राकृतिक गैस अभिरक्षा हस्तांतरण बहु-पथ का उपयोग करता हैगैस के लिए अल्ट्रासोनिक प्रवाह मीटर±0.15% सटीकता प्राप्त करने के लिए 4 से 8 ध्वनिक पथ प्रतिच्छेद करते हैं। करोड़ों या करोड़ों वार्षिक गैस मूल्य वाली पाइपलाइन इस निवेश को सार्थक बनाती है। प्लस शून्य दबाव ड्रॉप और कोई रिसाव बिंदु नहीं। OIML और AGA-9 प्रमाणित मीटर इसी उद्देश्य से बनाए गए हैं।

बड़े कूलिंग टावर सिस्टम को दर्जनों माप बिंदुओं की आवश्यकता होती है। इंस्टालेशन 30विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरइसका मतलब है अकेले खरीद में लाखों, साथ ही बड़े पैमाने पर पाइपिंग संशोधन। अल्ट्रासोनिक्स पर क्लैंप पर स्विच करें और लागत एक तिहाई कम हो जाएगी। बिजली संयंत्रों या रासायनिक सुविधाओं के संचालन के लिए किसी शटडाउन की आवश्यकता नहीं है, शटडाउन विंडो मौजूद ही नहीं है।

संक्षारक मीडिया या अति-शुद्ध तरल पदार्थों के लिए हेस्टेलॉय, प्लैटिनम या टाइटेनियम इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होती हैविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर-एक 4-इंच मीटर 8,000-15,000 डॉलर तक चल सकता है।अल्ट्रासोनिक प्रवाह मीटरपीटीएफई या पीएफए ​​में गीले भागों के साथ समान सटीकता के साथ लागत 40-60% कम होती है।

नियंत्रण प्रणालियों के साथ एकीकरण

दोनोंप्रवाह मीटरप्रकार HART प्रोटोकॉल के साथ 4-20mA आउटपुट प्रदान करते हैं, जो अधिकांश PLC और DCS सिस्टम के साथ संगत है। समग्रीकरण की आवश्यकता है? पल्स आउटपुट का प्रयोग करें. मोडबस आरटीयू और प्रोफिबस अब मानक-कोई एकीकरण बाधाएं नहीं हैं।

प्रतिक्रिया की गति भिन्न होती है.विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरप्रति सेकंड 10{3}}50 बार अपडेट करें; अल्ट्रासोनिक्स 1-5 अपडेट प्रबंधित करता है। यदि आप तीव्र प्रतिक्रिया की आवश्यकता वाले बंद-लूप नियंत्रण के लिए फ्लो मीटर का उपयोग कर रहे हैं, तो इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स बेहतर अनुकूल है। हिरासत हस्तांतरण मूल्य स्थिरता-धीमे अल्ट्रासोनिक अपडेट वास्तव में उतार-चढ़ाव को कम करके मदद करते हैं।

विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरइलेक्ट्रोड प्रतिबाधा की निगरानी, ​​​​खाली पाइप की स्थिति पर अलार्म, और कुछ मॉडल लाइनर गिरावट को ट्रैक करते हैं। अल्ट्रासोनिक्स ध्वनि तरंग शक्ति प्रदर्शित करता है और मान प्राप्त करता है {{1}अचानक लाभ वृद्धि का मतलब है कि ट्रांसड्यूसर को साफ करने का समय आ गया है। ध्वनि वेग रीडिंग तरल पदार्थ के प्रकार की गणना कर सकती है, यह सत्यापित करते हुए कि आप वास्तव में वही माप रहे हैं जो आप सोचते हैं कि आप माप रहे हैं।

फ्लो मीटर चयन: एक व्यावहारिक दृष्टिकोण

चालकता से प्रारंभ करें. 5 μS/सेमी से नीचे, भूल जाइएविद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर. 5-20 के बीच, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स काम करता है लेकिन अविश्वसनीय रूप से-अल्ट्रासोनिक्स के साथ इसे सुरक्षित रखें। 20 µS/सेमी से ऊपर,विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरजाना अच्छा है.

ठोस सामग्री गेट दो है. 1% से ऊपर निलंबित ठोस, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स जीतता है। 0.1% से नीचे, या तो काम करता है। इन नंबरों के बीच, बेड़े की तैनाती के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले अपने वास्तविक तरल पदार्थ पर दोनों तकनीकों का परीक्षण करें। और अपना चयन करते समय शटडाउन लागत को भी ध्यान में रखें।

नया निर्माण जहां पाइपिंग मॉड सस्ते हैं? विशुद्ध रूप से तकनीकी आवश्यकताओं के आधार पर चयन करें. परिचालन सुविधाएं जहां शटडाउन $10,000+ प्रति घंटा चलता है? जब तक अत्यंत आवश्यक न हो, पाइप न काटें।

अंत में, स्वामित्व की कुल लागत की गणना करें। अपनी वास्तविक श्रम दरों, ऊर्जा लागत, अपेक्षित सेवा जीवन का उपयोग करें। पांच से अधिक वर्षों के वास्तविक परिचालन डेटा वाले अपने एप्लिकेशन से मेल खाने वाले केस अध्ययन खोजें।

विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटरसंपूर्ण बोर माप, कम दबाव ड्रॉप और चुनौतीपूर्ण तरल पदार्थों में उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करें। अल्ट्रासोनिक्स पाइप प्रवेश से बचते हैं, शून्य दबाव ड्रॉप बनाते हैं, और व्यापक द्रव सीमा को मापते हैं। इनमें से कोई भी सार्वभौमिक रूप से बेहतर नहीं है-मुख्य बात यह है कि माप सिद्धांत का आपकी वास्तविक आवश्यकताओं से मिलान हो रहा है।

प्रौद्योगिकी किस ओर जा रही है

पिछले कुछ वर्षों में मुख्य प्रौद्योगिकी रुझान स्पष्ट हैं: विनिर्माण स्थिरता + डिजिटल मॉडलिंग + नैदानिक ​​​​क्षमताएं समानांतर में आगे बढ़ रही हैं।विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर"शुष्क अंशांकन/मॉडलिंग क्षतिपूर्ति" दृष्टिकोण को तेजी से अपनाएं -सख्त ज्यामितीय सहनशीलता और चुंबकीय/प्रवाह क्षेत्र मॉडलिंग से फैक्ट्री की स्थिरता में सुधार होता है, जिससे व्यक्तिगत गीले पर निर्भरता कम हो जाती हैअंशांकनइंजीनियरिंग के मानक ±0.5% स्तर पर सटीकता बनाए रखते हुए और समग्र लागत को कम करते हुए। अल्ट्रासोनिक्स अधिक पथों की ओर विकसित हो रहा है {{6}4{8}पथ से 8/12{{11}पथ उन्नयन न केवल सटीकता में बल्कि गैर-आदर्श प्रवाह प्रोफाइल और निरर्थक पथ निदान के खिलाफ मजबूती में भी मूल्य प्रदान करता है, क्षेत्र की विश्वसनीयता में नाटकीय रूप से सुधार करने के लिए पथ विसंगतियों, फाउलिंग या बुलबुला हस्तक्षेप की पहचान करता है। प्रयोगशाला अंशांकन स्थितियों के तहत शीर्ष -अंत मॉडल रीडिंग के ±0.1% तक पहुंचते हैं। इस बीच, अल्ट्रा-लो-पॉवर आर्किटेक्चर और बैटरी तकनीक की परिपक्वता बैटरी से चलने वाले अल्ट्रासोनिक उपकरणों को 10-वर्ष के जीवनकाल तक सक्षम बनाती है, जिससे अस्थायी प्रवाह सर्वेक्षण, दूरस्थ पाइपलाइन निगरानी और तार-मुक्त तैनाती वास्तव में व्यावहारिक हो जाती है।