Tecnologia de compensação de temperatura e pressão na aplicação de medidores de vazão com flutuador de tubo metálico.

Primeiro, o medidor de vazão de tubo metálico (doravante denominado medidor). Também chamado de medidor de vazão de área variável ou medidor de vazão de pressão constante, é um tipo de instrumento de medição de vazão baseado no princípio de estrangulamento do fluxo de fluido. É capaz de medir diversos tipos de fluxo, sendo especialmente adequado para medições de fluxo primário e secundário com baixo número de Reynolds. Apresenta baixa perda de pressão e estabilidade; é muito responsivo, com ampla faixa de medição (10:1), escala linear clara e valores aproximados; possui estrutura simples, é econômico e de fácil operação e manutenção; e, com a escolha de diferentes materiais e componentes para o tubo de medição, também pode medir a vazão de meios corrosivos, entre outros. Devido a essas características, o medidor de vazão é amplamente utilizado nas indústrias de petróleo, química, metalúrgica, farmacêutica, cervejeira, na área de proteção ambiental e em sistemas de controle e medição de fluxo de energia. O medidor de vazão de tubo metálico deve ser projetado de acordo com as condições de operação definidas pelo usuário (como temperatura, pressão e densidade de operação, etc.) para conversão de fluxo de água ou gás, calibração e, quando os parâmetros de operação e os parâmetros de projeto forem iguais ou apresentarem desvios significativos, a medição precisa deve ser realizada imediatamente. No entanto, as condições de operação em campo, com parâmetros médios que tendem a se desviar dos parâmetros de projeto, causam uma queda significativa na precisão da medição do medidor, especialmente em meios gasosos, cuja operação é fortemente influenciada pela pressão e temperatura, resultando em uma queda particularmente acentuada na precisão da medição da densidade. Para solucionar esse problema, geralmente são necessárias medidas de aquisição e processamento do instrumento, o que aumenta os custos e afeta a produção normal. Portanto, como fornecer um medidor de vazão de bóia com tubo metálico que se adapte às condições de desvio dos parâmetros de projeto, garantindo que a aplicação não cause perda de precisão na medição do instrumento, é um problema técnico urgentemente necessário para os profissionais da área. A tecnologia de compensação de temperatura e pressão em medidores de vazão de bóia com tubo metálico aplica um algoritmo de compensação de temperatura, que calcula a compensação de temperatura e pressão para os sinais de tráfego, temperatura e pressão coletados pelo instrumento, implementando medições precisas e solucionando em grande parte o problema mencionado. O princípio de funcionamento do medidor de vazão é mostrado na Figura 1: o medidor de vazão vertical é instalado na tubulação, o fluxo ocorre de baixo para cima através do tubo cônico. O flutuador, sob a ação de pressões diferenciais P1 e P2, se equilibra quando a pressão diferencial (P2-P1) e a força gravitacional, de empuxo e viscosa (FG) se movem para cima ou para baixo. A equação e a derivação são estabelecidas e podem ser consultadas em dados relevantes (* * omitido). Ignora-se a influência da força viscosa e assume-se que o coeficiente de descarga é constante, permitindo uma relação linear entre o deslocamento do flutuador e a vazão. Equação de vazão do medidor: Figura 1 - Gráfico do princípio de funcionamento do medidor de vazão tubular. Figura 2 - Algoritmo de compensação de temperatura e pressão: na medição de um meio gasoso, quando a temperatura e a pressão do gás não estão estáveis, e a condição de operação medida por variação da densidade do gás aumenta o erro do indicador de vazão, deve-se realizar o cálculo de compensação de temperatura e pressão para restaurar a precisão da medição do instrumento. 1. Vazão de volume de trabalho: três tecnologias de compensação de temperatura e pressão por meio de algoritmo de compensação de temperatura são derivadas, o meio gasoso medido quando o estado de trabalho real muda (a pressão P e a temperatura T se desviam do projeto) Através da aquisição do sinal de pressão e temperatura do meio gasoso, através do cálculo das fórmulas (5), (6), (7) e (8), a temperatura pode ser realizada no diagrama de estrutura do tipo dividido da figura 2 do medidor de vazão do tipo compensação de pressão e temperatura, cálculo de compensação online em tempo real, obtendo o sinal de tráfego exato, esta é a tecnologia de compensação de pressão do medidor de vazão de flutuador de tubo metálico. 1. Estrutura do tipo dividido do medidor de vazão, transmissor de temperatura O medidor de vazão possui um transmissor de pressão instalado separadamente, com entrada de sinal de tráfego, sinal de temperatura e sinal de pressão, respectivamente, para o DCS ou calculadora de controle, para cálculo de vazão com compensação de temperatura e pressão. O cálculo é realizado de acordo com os parâmetros de vazão, pressão e temperatura, com saída, impressão, etc. A instalação possui estrutura flexível, sendo especialmente adequada para atualização em campo do medidor de vazão, conforme mostrado na Figura 2. O medidor de vazão possui entrada de sinal de temperatura e sinal de pressão, com função de conversão de temperatura e compensação de pressão. O cálculo da vazão com compensação de temperatura e pressão é realizado de acordo com os parâmetros de vazão, pressão e temperatura, com saída, impressão, etc. Este tipo de estrutura apresenta alta precisão de medição, pequeno volume e instalação conveniente, conforme mostrado na Figura 3. A Figura 3 apresenta o esquema da estrutura de peça única: 1. Medidor de vazão com compensação de temperatura e pressão, medidor de vazão com tubo metálico; 2. Sensores de temperatura e pressão, medidor de vazão com tubo metálico, incluindo flange, tubo de medição, guia, flutuador ou placa de orifício, tubo guia cônico, suporte de conexão, parafusos de conexão, etc. 5. Conclusão sobre o desenvolvimento e aplicação do medidor de vazão com flutuador de tubo metálico para compensação de temperatura e pressão. A tecnologia de compensação, que permite o cálculo online e em tempo real da compensação de temperatura e pressão, melhora a precisão da medição do medidor de vazão, reduzindo os custos de operação e manutenção para o usuário. Com o desenvolvimento da tecnologia microeletrônica e a miniaturização da estrutura dos sensores de temperatura e pressão, o medidor de vazão com compensação de temperatura e pressão em peça única deve se tornar a tendência no desenvolvimento da tecnologia de compensação de temperatura e pressão para medidores de vazão em tubos metálicos. Em um ambiente social cada vez mais focado na economia de energia e no controle preciso das medições, a tecnologia de compensação de temperatura e pressão será amplamente utilizada.

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