Kā izvēlēties pareizo plūsmas mērītāju?

Lai noteiktu, kurš plūsmas mērītājs ir piemērots konkrētam lietojumam, ir ļoti svarīgi saprast mērītā šķidruma stāvokli: šķidrums vai gāze? Gāzes ir saspiežamas, un tās nevar izmērīt ar šķidruma plūsmas mērītājiem. Šī ir galvenā informācija, kas ir jāsaprot jau no paša sākuma. Šajā rakstā ir apskatīts, kā izvēlēties plūsmas mērītāju šķidruma mērīšanai.

Kad šķidruma veids ir noteikts, ir svarīgi novērtēt tā tīrību. Netīrie šķidrumi satur cietas daļiņas un bieži tiek saukti par suspensiju, savukārt tīri šķidrumi nesatur daļiņas. Piemēram, plūsmas mērītāji ar kustīgām daļām, kas saskaras ar šķidrumu, piemēram, tilpuma plūsmas mērītāji vai turbīnas plūsmas mērītāji, nav piemēroti netīriem šķidrumiem, jo ​​cieto daļiņu klātbūtne padara tos jutīgākus pret mehānisku nodilumu, aizsērēšanu vai koroziju. Tāpēc plūsmas mērītāji ar kustīgām daļām, kas nonāk saskarē ar šķidrumu, parasti ir piemēroti tikai tīriem šķidrumiem. No otras puses, šķidrumiem, kas satur piemaisījumus, piemērotāki ir bezkontakta plūsmas mērītāji (piemēram, elektromagnētiskie (ātruma mērītāji), ultraskaņas (ātruma mērītāji) vai Coriolis (masas plūsmas mērītāji)). Lai gan šiem plūsmas mērītājiem ir arī daži ierobežojumi, tie spēj labāk apstrādāt cietās daļiņas.

Vēl viens faktors, kas jāņem vērā, ir šķidruma kontakta komponentos izmantoto materiālu saderība ar plūsmas mērītāju (piemēram, vārstu korpusi, blīves un zobrati/rotori/lāpstiņas). Skābes un sārmi korodē metālus, un tāpēc ir lielāka iespēja, ka tās ir saderīgas ar termoplastu; savukārt daži organiskie savienojumi var nebūt piemēroti termoplastiem, bet var būt saderīgi ar metāliem.

Viens no galvenajiem parametriem, kas jāņem vērā, izvēloties plūsmas mērītāju, ir šķidruma viskozitāte jeb konsistence. Kad ir noteikts mēramais šķidrums, var izpētīt ar plūsmu saistītās īpašības, piemēram, viskozitāti. Viskozitāte ir definēta kā pretestības pret šķidruma plūsmai vai šķidruma iekšējās berzes mērs, ti, daudzums, ko rada molekulas, beržot viena pret otru plūsmas laikā. Šis parametrs ir svarīgs plūsmas mērīšanā, jo tas nosaka šķidruma sajaukšanās pakāpi, tādējādi nosakot rādījumu atkārtojamību.

Piemēram, augstas -viskozitātes (augstas-konsistences) šķidrumiem tilpuma plūsmas mērītājs (piemēram, elipsveida zobrata plūsmas mērītājs) ir piemērotāks nekā turbīnas plūsmas mērītājs. Tas ir tāpēc, ka lielākā daļa augstas-viskozitātes šķidrumu ir lamināri, kam raksturīga vienmērīga un pastāvīga kustība. Kā parādīts attēlā zemāk, laminārās plūsmas ātruma sadalījums ir parabolisks. Ko tas nozīmē? Tas nozīmē, ka plūsmas ātrums caurulē nav vienmērīgs. Šķidruma un caurules sieniņas berzes dēļ šķidruma ātrums ir lēnāks caurules sienas tuvumā un ātrāks caurules centrā.

Turbulentu plūsmu raksturo traucējumi, un tā parasti notiek šķidrumos ar zemu{0}}viskozitāti vai retiem šķidrumiem. Tā ātruma sadalījums ir "pilnībā izveidots", kas nozīmē, ka šķidruma ātrums ir vienāds visos caurules punktos. Turbīnas plūsmas mērītājs ir ātruma mērītāja veids, kas tieši mēra šķidruma ātrumu, mērot rotora leņķisko ātrumu, kas ir tieši proporcionāls šķidruma ātrumam. Tilpuma plūsmas mērītāji ir piemērotāki augstas -viskozitātes, zema-plūsmas- šķidrumiem, piemēram, medum, sīrupam vai smagajai eļļai. Zemas-viskozitātes vai atšķaidītiem šķidrumiem, piemēram, šķīdinātājiem vai ūdenim, ātruma plūsmas mērītāji ir laba izvēle.

Lai noteiktu, vai šķidrums ir laminārs vai turbulents, ir ļoti svarīgi saprast, kā aprēķināt Reinoldsa skaitli. Šeit varat atrast Reinoldsa skaitļa kalkulatoru. Reinoldsa skaitlis ir bezdimensiju skaitlis, kas palīdz noteikt šķidruma plūsmas raksturlielumus vai modeli. Tā ir šķidruma blīvuma un viskozitātes funkcija. Reinoldsa skaitlis laminārajai plūsmai ir mazāks par 2300, un Reinoldsa skaitlis turbulentai plūsmai ir lielāks par 2300.

Turklāt ir vērts atzīmēt, ka viskozitāte ir temperatūras funkcija. Šķidrumos viskozitāte ir apgriezti proporcionāla temperatūrai; tas ir, jo augstāka temperatūra, jo zemāka viskozitāte. Tāpēc ir svarīgi ņemt vērā sistēmas vai lietojumprogrammas darba temperatūru, lai saprastu saistību starp šķidruma plūsmu un tā viskozitāti.

Šis parametrs ir tikpat svarīgs kā iepriekšējie, ko izmanto, lai noteiktu lietojumprogrammai piemēroto plūsmas mērītāja izmēru. Plūsmas ātrums attiecas uz šķidruma tilpumu vai masu, kas plūst/pārvietojas laika vienībā. Masu var pārvērst tilpumā, izmantojot blīvumu (tipumu, ko aizņem šķidruma masas vienība) vai īpatnējo svaru (vielas blīvuma attiecību pret ūdens blīvumu vai viena litra šķidruma svaru, dalītu ar tāda paša tilpuma ūdens svaru).

Kad esat sapratis plūsmas diapazonu, varat novērtēt, vai atlasītajā sarakstā esošie plūsmas mērītāji spēj apstrādāt nepieciešamo plūsmas ātrumu. Šis solis ir tikpat kritisks kā iepriekšējais plūsmas mērītāja izvēles solis, jo tas nosaka, vai plūsmas mērītājs darbosies, kā paredzēts. Piemēram, izvēloties pārāk mazu plūsmas mērītāju (tas nozīmē, ka plūsmas ātrums pārsniedz maksimālo jaudu vai ir tuvu tam), var tikt bojātas vai nepareizas plūsmas mērītāja iekšējās sastāvdaļas, un sliktākajā gadījumā pat izraisīt visa plūsmas mērītāja atteici. No otras puses, ja plūsmas mērītājs ir pārāk liels (tas nozīmē, ka sistēmas plūsmas ātrums ir zem plūsmas mērītāja minimālā diapazona vai tuvu tam), tas izraisīs sliktu precizitāti vai pat nespēju nolasīt/izmērīt plūsmas ātrumu.

Citi galvenie parametri plūsmas mērītāja izvēlē ir temperatūra un spiediens. Līdzīgi plūsmas ātrumam, kas atspoguļo plūsmas mērītāja jaudu, temperatūras un spiediena parametri mēra plūsmas mērītāja materiāla spēju izturēt siltuma un šķidruma plūsmas spēkus.

Šī raksta viskozitātes sadaļā ir aplūkotas attiecības starp temperatūru un šķidruma viskozitāti. Tā kā viskozitāte ir temperatūras funkcija, izvēloties caurplūdes mērītāju, temperatūra ir jāņem vērā tāpat kā viskozitāte. Turklāt darba temperatūrai ir izšķiroša nozīme plūsmas mērītāja vides -komponentu saskarē (īpaši blīvēm), jo blīvēm ir temperatūras ierobežojumi, un daži materiāli nevar izturēt ekstremālas temperatūras vai ilgstošas ​​augstas temperatūras. Visbeidzot, temperatūra palīdz noteikt, vai elektronisko instrumentu var uzstādīt tieši uz plūsmas mērītāja, vai arī ir nepieciešama attālināta uzstādīšana, jo elektroniskajiem komponentiem ir arī temperatūras ierobežojumi.

Spiediens nosaka plūsmas mērītāja spēju izturēt kustīgu šķidrumu spēkus. Pielietotais darba spiediens nedrīkst pārsniegt izvēlētā caurplūdes mērītāja maksimālo pieļaujamo darba spiedienu, pretējā gadījumā tas var radīt briesmas.

Plūsmas mērītāja spiediena novērtējumā ir iekļauts drošības faktors, lai novērstu nelielu spiediena pieaugumu, kas izraisa caurplūdes mērītāja atteici. Pārspiediens var izraisīt caurplūdes mērītāja deformāciju, un laika gaitā, kad caurplūdes mērītāja materiāla elastība sasniedz robežu, mērījumu precizitāte var samazināties.

Lai izvairītos no mērījumu kļūdām un iespējamiem apdraudējumiem, jānodrošina, lai sistēmas temperatūra un spiediens nepārsniegtu caurplūdes mērītāja pieļaujamo diapazonu. Augsta temperatūra ietekmē caurplūdes mērītāja spiediena pretestību, kā rezultātā palielinās metāla elastība un jutīgums pret stiepšanos. Plūsmas mērītāja maksimālais nominālais spiediens ir saskaņots ar tā augstāko nominālo temperatūru.

Dažām lietojumprogrammām var būt nepieciešami augstas -precizitātes plūsmas mērītāji, piemēram, tie, ko izmanto mērīšanai vai tirdzniecības darījumiem (maksas iekasēšana no patērētājiem, pamatojoties uz rādījumiem). Neprecīzi rādījumi var radīt finansiālus zaudējumus vai produkta kvalitātes problēmas. Tāpēc ir ļoti svarīgi izvēlēties plūsmas mērītāju, kas atbilst procesa precizitātes prasībām.

Plūsmas mērīšanas precizitāte attiecas uz to, cik tuvu ierīces/instrumenta izmērītā vērtība ir faktiskajam plūsmas ātrumam. Precizitāti var izteikt procentos no pilnas skalas vai nolasījuma procentos. Pilna-mēroga precizitāte vai diapazona precizitāte nozīmē, ka plūsmas mērītāja kļūda paliek nemainīga visā plūsmas diapazonā. Piemēram, plūsmas mērītājam ar plūsmas diapazonu 100 litri/minūtē un pilnas-skalas precizitātes 1% kļūda būs 1 litrs/minūtē neatkarīgi no tā, vai rādījums ir 10 litri/minūtē vai 100 litri/minūtē. No otras puses, nolasīšanas precizitātes procents tiek aprēķināts, pamatojoties uz faktisko nolasījumu. Plūsmas mērītājam ar plūsmas diapazonu 10-100 litri/minūtē un nolasīšanas precizitāti 1% pie 100 litriem/minūte būs kļūda 1 litrs/minūtē un 0,5 litri/minūtē pie 50 litriem/minūtē. Tāpēc ir skaidrs, ka zemas plūsmas diapazonā plūsmas mērītājs, kas aprēķināts, pamatojoties uz nolasīšanas precizitāti, ir precīzāks nekā tas, kas aprēķināts, pamatojoties uz pilna mēroga precizitāti.

Atkārtojamība mēra ierīces spēju radīt tādu pašu rezultātu vai rādījumu identiskos apstākļos, un tā nav saistīta ar plūsmas mērītāja precizitāti. Kā saka: "Jums var būt augsta atkārtojamība bez augstas precizitātes, bet nevar būt augsta precizitāte bez augstas atkārtojamības." Atkārtojamība ir kā bultu izvietojums uz mērķa; tie visi var būt kopā, bet labāk, ja tie atrodas tuvāk bultiņai, nevis malām.

Turklāt linearitāte ir vēl viens svarīgs faktors, kas raksturo plūsmas mērītāja veiktspēju. Tas mēra plūsmas mērītāja spēju uzturēt noteikto precizitāti visā norādītajā plūsmas diapazonā. To parasti izsaka kā kļūdu procentos no plūsmas mērītāja plūsmas diapazona. Ja faktiskais plūsmas ātrums ir attēlots attiecībā pret norādīto plūsmas ātrumu, plūsmas mērītājam ar labu linearitāti jārada taisna līnija. Ideālā gadījumā plūsmas mērītājam vajadzētu nodrošināt lineāru izvadi visā plūsmas diapazonā. Tomēr praktiskos pielietojumos tādi faktori kā berze, slīdēšana un spiediena atšķirības šķidruma dinamikas principu dēļ var palēnināt vai pat neļaut plūsmas mērītājam izmērīt šķidruma plūsmu atkarībā no šķidruma ātruma un plūsmas raksturlielumiem.

Šajā brīdī jums vajadzēja sašaurināt plūsmas mērītāja izvēli vai noteikt piemērotu. Tagad, lai sasniegtu optimālu veiktspēju un nepieciešamo precizitāti, ir svarīgi nodrošināt, lai plūsmas mērītājs būtu pareizi saprasts un uzstādīts.

Cauruļu konfigurācija ir viens no galvenajiem faktoriem, kas jāņem vērā, uzstādot plūsmas mērītāju. Tas ir ļoti svarīgi, jo plūsmas mērītājam vienmēr jābūt piepildītam ar šķidrumu, lai nodrošinātu precīzus mērījumus. Turklāt svarīgs ir arī caurules virziens, kas nosaka, vai plūsmas mērītājs jāuzstāda horizontāli vai vertikāli. Ja tas ir uzstādīts vertikāli, šķidrumam jāplūst no apakšas uz augšu, lai nodrošinātu, ka plūsmas mērītājs vienmēr ir piepildīts ar šķidrumu, novēršot gaisa uzkrāšanos iekšpusē.

Plūsmas mērītājiem ir vajadzīgas taisnas cauruļu daļas augšpus un lejpus, lai iegūtu stabilu ātruma profilu. Tas ir ļoti svarīgi, jo neregulāri ātruma profili ietekmē plūsmas mērītāja precizitāti un atkārtojamību. Esošajās iekārtās var nebūt pietiekami daudz vietas vai aprīkojuma, lai novietotu vajadzīgos taisnos cauruļu posmus; tāpēc plūsmas regulēšanu var izmantot kā alternatīvu, lai stabilizētu ātruma profilu, novēršot virpuļus un traucējumus.

Visbeidzot, ļoti svarīgi ir arī stingri ievērot plūsmas mērītāja uzstādīšanas orientāciju. Piemēram, elipsveida zobratu plūsmas mērītāji jāuzstāda ar rotora vārpstu horizontālā stāvoklī; pretējā gadījumā rotora svars nospiedīs mazo vilces gultni, kas atbalsta rotora dibenu un atdala to no dozēšanas kameras apakšas. Tas izraisīs priekšlaicīgu gultņu nodilumu un berzi starp rotoru un dozēšanas kameras apakšu. Vēl viens labs piemērs ir elektromagnētiskie plūsmas mērītāji, kas jāuzstāda nelielā leņķī (pulksten 1 vai 2), lai novērstu nosēdumu uzkrāšanos uz apakšējiem sensora elektrodiem. Daži plūsmas mērītāji ir vienvirziena, piemēram, mūsu elipsveida zobrata mehāniskie plūsmas mērītāji, un tie jādarbina plūsmas bultiņas norādītajā virzienā; savukārt mūsu elektroniskie elipsveida zobratu plūsmas mērītāji un turbīnas plūsmas mērītāji ir divvirzienu, un tos var uzstādīt cauruļvadā no jebkura virziena. Lai iegūtu detalizētus plūsmas mērītāja uzstādīšanas norādījumus, lūdzu, pirms uzstādīšanas izlasiet lietošanas rokasgrāmatu.

Lai iegūtu pilnībā funkcionējošu plūsmas mērītāju, pēdējā izvēles iespēja ir veids, kā plūsmas mērītājs pārvērš plūsmu izmantojamā datu formātā. Tas ir atkarīgs no plūsmas datu mērķa: procesa kontroles, rēķinu izrakstīšanas, regulējuma ziņošanas vai uzraudzības. Vai plūsma, partija vai kumulatīvā plūsma ir manuāli vai elektroniski jāreģistrē datu reģistrētājā vai kontroles sistēmā?

Pirmkārt, mums ir jānosaka, vai skaitītājs ir jāuzstāda lokāli. Ja tā, ir jāņem vērā lietošanas vides temperatūra, un šai temperatūrai jāatbilst elektronisko komponentu temperatūras ierobežojumiem. Attālinātām instalācijām ir ļoti svarīgi noteikt, vai pārraides metode ir analogā vai digitālā, jo daži instrumenti var nepiedāvāt abas iespējas. Turklāt ir jāapstiprina strāvas padeve uzstādīšanas vietā un ir jānovērtē atlasītais displejs, lai noteiktu, vai tas atbalsta paš-barošanu, cilpas-barošanu vai ārējo līdzstrāvu. Ja objektā nav strāvas padeves, kā alternatīvu var uzskatīt mehāniskos plūsmas mērītājus vai ar akumulatoru darbināmus elektroniskos plūsmas mērītājus.

Izvēloties elektronisku displeju, kas atbilst plūsmas mērītājam, pārliecinieties, vai displeja ieejas signāla prasības atbilst plūsmas mērītāja signāla specifikācijām. Piemēram, displejam jāspēj uztvert plūsmas mērītāja frekvenci vai impulsus sekundē; pretējā gadījumā var būt nepieciešams pārveidotājs vai citi piederumi. Šie faktori jāņem vērā atlases procesā, lai izvairītos no nevajadzīgām un dārgām izmaiņām.

Dažiem šķidriem lietojumiem var būt nepieciešams aprīkojums ar atbilstošiem sertifikātiem. Piemēram, elektroniskajiem plūsmas mērītājiem, kas atrodas uzliesmojošu gāzu vidē, ir nepieciešama drošas darbības sertifikācija. Atkarībā no zonas, kurā tiks izmantots plūsmas mērītājs, ir jāievēro attiecīgās bīstamās zonas sertifikācijas prasības. Eiropā šis sertifikāts ir ATEX; Ziemeļamerikā tas var būt FM vai CSA; citās valstīs var būt nepieciešama IEC sertifikācija. Uzstādītāji un operatori ir atbildīgi par to, lai plūsmas mērītājs un skaitītājs atbilstu valsts bīstamo zonu noteikumiem. Citi sertifikāti var ietvert metroloģijas biroja sertifikātus (mērīšanai un norēķiniem) vai nozarei specifiskus sertifikātus, piemēram, tos, kas attiecas uz pārtikas un dzērienu rūpniecību.

Ultraskaņas plūsmas mērītāji

Ultraskaņas plūsmas mērītāji izmanto ultraskaņas viļņus, lai aprēķinātu plūsmas ātrumu caurulē. Tos var izmantot dažādu šķidrumu mērīšanai, ieskaitot ūdeni, dabasgāzi, minerāleļļu, ķīmiskās vielas un šķidrumus, kas satur piemaisījumus.

Priekšrocības: Ultraskaņas plūsmas mērītājiem nav kustīgu daļu, tāpēc tiem gandrīz nav nepieciešama apkope. Šie skaitītāji ir arī ekonomiski, galvenokārt tāpēc, ka tos ir viegli uzstādīt un darbināt. Turklāt mērījumu rezultātus neietekmē ārkārtējas temperatūras svārstības vai viskozitātes, blīvuma vai spiediena izmaiņas. Šie plūsmas mērītāji netraucē šķidruma plūsmu, tāpēc tos var izmantot ar sanitāriem, kodīgiem un abrazīviem šķidrumiem.

Trūkumi: tomēr svarīgs faktors ir sensora izvietojums plūsmas mērītājā: galu galā tie ir jutīgi pret piesārņojumu, un tiem var būt nepieciešama regulāra tīrīšana.

Precizitāte: ultraskaņas mērījumi ir precīzs un nesagraujošs{0}}mērīšanas princips. Ultraskaņas plūsmas sensori nodrošina precīzu plūsmas mērīšanu plašam lietojumu klāstam, tostarp procesa kontrolei, ūdens resursu pārvaldībai, gruntsūdeņu projektiem, kā arī enerģētikas, ķīmijas, pārtikas un dzērienu, farmācijas, metālu un kalnrūpniecības, celulozes un papīra, kā arī naftas un gāzes rūpniecībā.

Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji

Šāda veida plūsmas mērītājs nosaka plūsmas ātrumu, mērot izmaiņas magnētiskajā laukā caurulē. Šāda veida ūdens skaitītāji izmanto Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likumu, ģenerējot magnētisko lauku, iedarbinot spoli ap cauruli.

Priekšrocības: tāpat kā ultraskaņas plūsmas mērītāji, arī elektromagnētiskie sensori netraucē šķidruma plūsmu. Sensors atrodas ierīces korpusa iekšpusē: tāpēc iekšējos cauruļvadus ir viegli uzturēt, un sensora piesārņojuma risks ir ievērojami samazināts. Mērījumu precizitāti neietekmē viskozitāte, temperatūra un spiediens, un sensors jutīgi reaģē uz straujām plūsmas ātruma izmaiņām.

Trūkumi: Nepieciešamas (aptuvenas) zināšanas par šķidruma vadītspēju. Piemēram, lietus ūdenim ir zemāka vadītspēja nekā dzeramajam ūdenim. Ja vadītspēja ir pārāk zema, mērījumi var būt neprecīzi vai pat neiespējami.

Precizitāte: kurš plūsmas mērītājs ir visprecīzākais? Atbilde ir elektromagnētiskais plūsmas mērītājs, tālu priekšā.

Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji piedāvā augstāku mērījumu precizitāti nekā jebkura cita veida plūsmas mērītāji, jo tie mēra gan ātrumu, gan plūsmas ātrumu vienlaicīgi. Šāda veida plūsmas mērītāji ir ideāli piemēroti vadošu šķidrumu, piemēram, ūdens, skābju vai korozīvu šķidrumu, mērīšanai.

Ietekme uz precizitāti

Rūpīga detaļu lasīšana ir ļoti svarīga instrumentu, piemēram, plūsmas mērītāju, precizitātes apgalvojumiem (vai specifikācijām). Precizitāte parasti ievērojami samazinās pie zemākiem plūsmas ātrumiem. Piemēram, ja instruments apgalvo, ka precizitāte ir 0,5% no pilnas skalas, ir jāatzīst, ka faktiskā precizitāte samazināsies, ja darbības apstākļi ir zem pilnas skalas iestatījuma.

Vēl viens veids, kā izteikt precizitāti, ir definēt to kā ±0,5% no rādījuma, piemēram, noteiktā plūsmas mērītāja diapazona diapazonā. Atkarībā no plūsmas mērītāja paredzētā lietojuma šī nominālā precizitāte var būt niecīga vai var ievērojami atšķirties. Plūsmas mērītājiem, ko izmanto norēķiniem vai citiem ar ieņēmumiem{3}}saistītiem mērķiem, precizitātei var būt ievērojama finansiāla ietekme.

Pieņemsim, ka lāpstiņas plūsmas mērītājs apgalvo, ka precizitāte ir ±0,5%. Turklāt pieņemsim, ka tā ir pilnas skalas procentuālā daļa, un šī pilna skala ir 50 pēdas sekundē (ft/s). Ja izmantojat plūsmas ātrumu 6 pēdas/s (parasti notekūdeņu attīrīšanas iekārtās), faktiskā precizitāte būs tālu no tā, ko jūs gaidāt:

0,005 × 50 f/s=±0,25 pēdas/s

Ja šo precizitāti piemēro plūsmas ātrumam 6 pēdas/s, faktiskā precizitāte ir:

±0,25/6 pēdas/s=±0,0417 jeb 4,17%

Salīdzinot elektromagnētisko plūsmas mērītāju ar precizitāti 0,5% no rādījuma ar Doplera plūsmas mērītāju, kura precizitāte ir 0,5% no pilnas skalas, iegūst līdzīgus rezultātus.

Bieži sastopama problēma rodas, ja pilsētas vai pašvaldības izmanto divu dažādu veidu caurplūdes mērītājus. Pieņemsim, ka viens caurplūdes mērītājs ir augstas precizitātes magnētiskais plūsmas mērītājs, kas atrodas mērīšanas kamerā un ko izmanto, lai uzraudzītu notekūdeņu attīrīšanas iekārtas notekūdeņu plūsmas ātrumu; otrs ir Doplera plūsmas mērītājs, ko izmanto, lai uzraudzītu ieplūdes plūsmas ātrumu. Doplera plūsmas mērītāju precizitātei ir tendence samazināties, samazinoties plūsmas ātrumam. Pat augstas-precizitātes magnētiskajiem plūsmas mērītājiem ir ārkārtīgi augstas un zemas nolasīšanas robežas, zem kurām tie nedarbosies precīzi.

Atkārtojamība

Daudzos aspektos atkārtojamība ir vēl svarīgāka par precizitāti. Ja instrumenta rādījums pastāvīgi ir nepareizs (neprecīzs, bet atkārtojams), to var noregulēt, lai iegūtu pareizo rādījumu. Tomēr, ja instrumenta rādījums ir nestabils, nekāda kalibrēšana nevar labot kļūdainos rādījumus.

Mūsdienās daudzi lauka instrumenti izmanto spēka līdzsvarošanas paņēmienus (procesa rādījumus pārvērš spēkos, kas iedarbojas uz spēka sensoriem), piemēram, pjezoelektriskos kristālus, kapacitatīvos sensorus un deformācijas mērītājus. Šīs metodes darbojas pēc principa, ka pat tad, ja instrumenta izejā tiek ģenerēts elektrisks signāls, instruments pēc spēka pielikšanas nepārvietosies. Pašlaik dažas plūsmas, līmeņa un ķīmiskās mērīšanas ierīces nav balstītas uz spēka līdzsvarošanas principu; šīm ierīcēm joprojām ir ļoti svarīgi pārbaudīt to atkārtojamību. Pastāvīgs atkārtojamības pieaugums norāda uz iespējamu instrumenta darbības traucējumu.

Lai gan kalibrēšana var uzlabot instrumenta precizitāti, atkārtojamību parasti nosaka instrumenta konstrukcija.

Mērīšanas diapazons un nenoteiktība

Kā minēts iepriekš, instrumenta mērīšanas diapazons ir jāņem vērā rūpnīcas projektēšanas atlases un izmēru fāzēs. Uzstādītajiem plūsmas mērītājiem jāspēj nolasīt dažādus plūsmas diapazonus, kas nepieciešami to uzstādīšanas vietai. Tiem ir jāatbilst vismaz precizitātes/atkārtojamības prasībām katram lietošanas plūsmas ātrumam.

Viena no visbiežāk sastopamajām instrumentu aprīkojuma problēmām ir tā plūsmas diapazona pārspīlēšana. Vai bieži dzirdat, ka plūsmas mērītājs var nolasīt plūsmas ātrumu no 1 līdz 100 pēdām/s, radot ilūziju, ka tas var precīzi nolasīt plūsmas ātrumu visā diapazonā?

Bieži tiek aizmirsts, ka plūsmas mērītāja precizitātes diapazona attiecība ir 10:1. Tas nozīmē, ka plūsmas mērītājam ar diapazonu no 0 līdz 30 Mgd ir patiesa precizitāte visā diapazonā no 3 līdz 30 Mgd. Zem 3 Mgd plūsmas mērītāja precizitāte samazinās.

Turklāt dažāda veida plūsmas mērītājiem ir dažādas diapazona attiecības visā to plūsmas diapazonā. Piemēram, Venturi plūsmas mērītājā plūsmas mērīšanai parasti tiek izmantoti divi raidītāji. Tas ir tāpēc, ka Venturi plūsmas mērītājs ar vienu raidītāju var precīzi izmērīt plūsmas ātrumu visā diapazonā ar diapazona attiecību 6:1. Tāpēc, ja skatāmies uz diapazonu no 0 līdz 30 Mgd, plūsmas mērītāja precizitāte samazinās zem 5 Mgd. Diapazonu, kurā instruments atbilst nenoteiktības linearitātes prasībām, sauc par tā "diapazonu". "Nenoteiktība" attiecas uz vērtību diapazonu, kurā patiesā vērtība ietilpst ar noteiktu varbūtību. Pie 95% ticamības līmeņa nenoteiktība ±1% nozīmē, ka no 100 rādījumiem instrumenta kļūdu diapazons ir ±1% robežās 95 rādījumiem.

Vēl viena izplatīta kļūda rodas aprīkojuma izvēles laikā. Komunālo notekūdeņu attīrīšanā ierasta prakse ir pieņemt nulles cietvielu saturu notekūdeņos.

Daži cilvēki jautā par plūsmas mērītāja, līmeņa mērītāja vai spiediena mērīšanas ierīces precizitāti un, dzirdot zemu vērtību, pieņem, ka visām ar šo plūsmas mērītāju saistītajām sastāvdaļām ir vienāda precizitāte. Tomēr plūsmas mērītāja precizitāte neatspoguļo visas plūsmas sistēmas precizitāti. Matemātiskā formula, ko sauc par vidējo kvadrātu (RMS), var pareizi noteikt visas sistēmas precizitāti. Piemēram, elektromagnētiskais plūsmas mērītājs, kas lokāli reģistrē plūsmu, nosūta analogos signālus uz operatora darbstaciju, izmantojot programmējamu loģisko kontrolieri (PLC).

Katra komponenta precizitāte ir jāpārbauda atsevišķi:

Elektromagnētiskais caurplūdes mērītājs (±0,5%)

Elektromagnētiskā caurplūdes mērītāja raidītājs (±0,5%)

Savienojuma kabelis ar ierakstītāju (±0,01%)

Savienojuma kabelis ar lokālā vadības paneļa spaiļu bloku (±0,01%)

PLC ievades/izvades (I/O) karte (±0,4%).

Katrai sistēmas sastāvdaļai ir sava mērījumu kļūda un nenoteiktība, kas kopumā ietekmē sistēmas kopējo precizitāti. Praktiskā pielietojumā vadības sistēma var saturēt vairāk komponentu.

Lai izmantotu vidējo kvadrātisko (RMS) metodi, vispirms kvadrātā katru vērtību, lai iegūtu 0,000025, 0,000025, 0,00000001, 0,00000001 un 0,000016. Pēc tam pievienojiet šīs kvadrātiskās vērtības kopā. Visbeidzot, ņem kvadrātsakni no summas. Visas sistēmas precizitāte ir aptuveni ±0,00813 jeb ±0,813%, nevis 0,5%. Šī precizitātes formula attiecas uz jebkuru atsevišķu ķīmisko vielu, spiedienu, līmeni, temperatūru vai plūsmas ķēdi.