A 差圧流量計、または DP 流量計は、一次要素全体に発生する圧力差から液体、ガス、または蒸気の流量を測定します。一次要素は差圧を生成またはサンプリングし、トランスミッターはその圧力差を測定し、流量計算により信号を体積流量または補償された質量流量に変換します。
原理は十分に確立されていますが、信頼性の高い DP 流量測定はトランスミッタだけでは作成されません。パイプの内径、主要素の形状、流体密度、動作圧力、温度、導圧配管、送信機の範囲、平方根構成、設置条件はすべて、最終結果に影響します。-
このガイドでは、DP 流量計の仕組み、一般的な主要要素の違い、システムの選択と設置方法、低流量測定値が不安定になる理由、設置の問題を隠すために校正調整を使用せずに不正確な測定をトラブルシューティングする方法について説明します。{0}

差圧流量計とは何ですか?
DP 流量計は推論測定システムです。流体の体積を直接数えたり、質量を直接測定したりするものではありません。代わりに、定義されたプロセスおよび設置条件下で流量に応じて予測どおりに変化する圧力差を測定します。
完全なシステムには通常、次の 3 つの機能層が含まれています。
- 主な要素:オリフィス プレート、ノズル、ベンチュリ管、平均化ピトー管、コーン メーター、ウェッジ メーター、または差圧を生成またはサンプリングするその他の認定された装置。
- 二次要素: A 圧力トランスミッターこれは高圧接続と低圧接続の差を測定します。{0}
- 三次要素:導圧管、マニホールド、温度および静圧センサー、フロー コンピューター、制御システム、通信インターフェース、補償ソフトウェア。{0}}
したがって、DP トランスミッタは、既知の主要要素に接続され、正しい流体および寸法データで構成されている場合にのみ、流量計の一部になります。あ差圧発信器圧力やレベルの用途にも使用できるため、その存在だけでは完全な設置が正しく設計されたフロー システムであることを証明するものではありません。
差圧流量測定はどのように機能しますか?
流体が絞りを通過すると、流れ面積が変化します。制限セクションを通過すると速度が増加しますが、静圧は上流と下流の圧力点の間で変化します。-送信機は以下を測定します。
ΔP = P1 − P2
ここで、P1は高圧側圧力、P2は低圧側の圧力-、ΔP は差圧です。
標準化された制限を使用して測定された非圧縮性流体の場合、体積流量方程式のより有益な形式は次のとおりです。
qv = [Cd / √(1 − 4)] × (πd2 / 4) × √(2ΔP / ρ)
どこ:
- qvは体積流量です。
- Cdは流量係数です。
- d は制限ボアまたは特徴的なスロート直径です。
- はベータ比で、通常 d をパイプ内径 D で割ったものです。
- ρは測定条件における流体密度です。
圧縮性気体の場合、膨張係数と追加の流体特性の補正が必要です。{0}}正確な方程式と係数の制限は、主要素と適用される規格によって異なります。上の式は関係を説明していますが、承認されたサイジング計算の代わりとして使用するべきではありません。
ベータ比とは何ですか?
従来のオリフィス プレートの場合、ベータ比は次のようになります。
= d / D
ベータ比の変化は、発生する差圧、永久圧力損失、吐出係数、設置条件に対する感度、および標準計算の有効範囲に影響を与えます。したがって、1 つの普遍的な優先値を適用するのではなく、サイジング プロセスを通じて選択する必要があります。
オリフィスプレートに関する ISO 5167-2:2022標準化されたプレートの形状、タッピング配置、設置条件、および動作限界を指定します。その範囲には、フランジ タップ、コーナー タップ、D および D/2 タップが含まれますが、規格に記載されている寸法および流量条件の制限に従います。{2}}
平方根の関係-
固定された一次要素と安定した流体特性の場合、流量は差圧の平方根に比例します。
流量比=√(測定された DP / フルスケール DP)
| 流れ | 差圧 |
|---|---|
| 100% | 100% |
| 75% | 56.25% |
| 50% | 25% |
| 25% | 6.25% |
| 10% | 1% |
この関係は、重要な制限を説明しています。つまり、流量が低いと生成される DP 信号は非常に小さいということです。最大流量の 10% では、一次エレメントは最大差圧の約 1% しか生成しません。したがって、ゼロ安定性、導圧線の不均衡、電気ノイズ、閉じ込められた気体または液体、密度誤差は、有用な信号に比べて大きくなる可能性があります。
正規化された作業例
選択した一次要素が最大流量で 100 kPa の差圧を生成すると仮定します。測定された DP が 36 kPa の場合:
流量比=√(36 / 100)=0.60
したがって、密度およびその他の必要な補正係数が有効なままであれば、示される流量は設定された最大流量の 60% である必要があります。
トランスミッタが線形 4 ~ 20 mA DP 信号を送信する場合、DP スパンの 36% は 9.76 mA に相当します。
4mA + (16mA × 0.36)=9.76 mA
DCS または流量コンピューターは平方根を適用し、60% の流量を表示します。代わりにトランスミッタで平方根抽出が実行される場合、60% の流量出力は 13.6 mA に相当します。平方根は文書化された 1 つの場所にのみ適用する必要があります。送信機と DCS の両方に適用すると、誤った結果が生成されます。
YOKOGAWA の公式ガイダンス送信機の平方根関数-また、計算が実行される場所を文書化することも重視しています。
体積流量と補償質量流量の関係
密度が十分に安定している液体の場合、選択した密度値を使用して DP を体積流量に変換できます。ガスと蒸気の密度は動作圧力と温度によって大幅に変化する可能性があるため、正確に補正された質量流量には以下が必要となる場合があります。
- 差圧;
- 絶対静圧。
- 温度;
- 流体組成または認識された特性モデル。
- 一次要素の形状と係数。-
多変数トランスミッターまたはフロー コンピューターは、これらの入力を組み合わせることができます。実際のガス圧力または温度が変化するときに設計密度を使用すると、DP トランスミッター自体が正しく機能している場合でも、流れのバイアスが生じます。
規格と適用制限
DP 流量方程式は、主要素と係数が確立されている条件内でのみ有効です。ISO 5167-1:2022完全な円形の導管に設置されたオリフィス プレート、ノズル、ベンチュリ管、コーン メーター、およびウェッジ メーターの一般要件を示します。記載されている範囲は亜音速の単相流に限定されており、脈動流は含まれません。-。
ASME MFC-3Mまた、満杯状態の閉じた導管における形状と差圧装置の使用についても取り上げます。
標準係数を使用する前に、次のことを確認してください。
- 測定場所でパイプが満杯である。
- 流体は許可された位相および流量範囲内にあります。
- パイプの直径、ボア、ベータ比、粗さ、およびレイノルズ数は範囲内です。
- 圧力タッピングの配置は規格に適合しています。
- 上流および下流の設置条件が満たされていること。
- プライマリエレメントは損傷、腐食、コーティング、または逆向きに取り付けられていません。
メーカーの-認定済みデバイスまたはフロー校正済みのデバイス-は、一部の一般的な標準化された構成の範囲外で使用できますが、サイジング レポートと校正の基準により、該当する制限を特定する必要があります。
DP フローの主な要素の主な種類
| 一次要素 | 代表的な選択理由 | 重要なトレードオフ- |
|---|---|---|
| オリフィスプレート | 液体、気体、蒸気の標準化された汎用測定- | 永久圧力損失が比較的高く、プレートの状態や設置に対する影響を受けやすい |
| ベンチュリ管 | 大きなパイプや圧力回復が重要な用途 | 設置範囲が広くなり、初期設備コストが高くなる |
| フローノズル | 高速かつ要求の厳しい蒸気または高温のサービス- | アプリケーションと形状は、関連する規格または認定された設計と一致する必要があります |
| ピトー管の平均化 | 大きなパイプ、ダクト、煙突、圧縮空気、および改造設備 | 生成される DP が低い場合は、送信機の範囲と流量プロファイルを慎重に確認する必要があります。- |
| ウェッジメーター | 粘性、汚れ、スラリー、または-レイノルズ-数が低い用途 | 特に標準化された設計制限外では、校正が必要になる場合があります |
| コーンメーター | 直管が制限されている場合や上流の流れが妨げられている場合の用途 | パフォーマンスは設計に固有のものであるため、調整が必要になる場合があります。{0} |
オリフィスプレート
鋭利なエッジを備えたオリフィス プレートが、フランジ間またはオリフィス フィッティングの内側に取り付けられています。{0}これはコンパクトで広く理解されており、すべての寸法および動作条件が満たされた場合に標準化された計算方法によってサポートされます。
性能はボア径以外にも依存します。次の項目を確認する必要があります。
- プレートボアとベータ比。
- 上流のエッジの鋭さと状態。
- プレートの厚さとベベルの方向。
- 同心性と位置合わせ。
- 圧力-タップの種類と場所。
- 実際のパイプ内径。
- ストレート-ランとフロー-条件の要件。
丸みを帯びたエッジ、堆積物、腐食、変形、不適切な方向、または不適切なボアのあるプレートは、トランスミッターのゼロ調整によって修正できない系統誤差を引き起こす可能性があります。
ベンチュリ管
ベンチュリ管は流路を徐々に収縮させ、スロート付近の圧力を測定し、流域を拡大します。段階的なディフューザーは、急激な制限よりも多くの静圧を回復するため、永続的な圧力損失と長期的なポンピングまたは圧縮エネルギーが重要な場合に役立ちます。-
トレードオフとしては、物理的なサイズ、重量、製造コスト、設置スペース、正確なベンチュリ形状を検証する必要性などが挙げられます。{0}}ISO 5167-4:2022は、規定された範囲内で標準化されたベンチュリ管の要件を定義しています。
フローノズル
フロー ノズルには丸い入口と制限されたスロートがあります。その機械的に堅牢な形状は、一般に、薄いプレートのエッジがあまり適さない可能性がある、より高速の流れや要求の厳しい蒸気サービス向けに考慮されています。-
ノズルの選択では、正確なノズルの種類、圧力タッピング方法、パイプの寸法、レイノルズ数、圧力、温度、材料の制限を特定する必要があります。{0}ISO 5167-3:2022標準化されたノズルとベンチュリ ノズルをカバーします。
ピトー管の平均化
平均化ピトー管は、パイプまたはダクトのいくつかの点で衝撃圧力をサンプリングし、それを静圧と比較します。これは、大規模なライン、エアダクト、燃焼用空気、圧縮空気、煙道の流れ、およびフルボアメーターが高価であるか設置が難しい改造プロジェクトにとって魅力的です。-
特に低速では、利用可能な DP が小さくなることがあります。したがって、ポートの状態、挿入深さ、向き、流れのプロファイル、送信機の範囲、および上流の外乱を慎重に検討する必要があります。
ウェッジメーター
ウェッジ メーターは、くさび形の要素で流れが制限された領域を作成します。{0}}比較的開いた通路により、選択された粘性、汚れ、研磨性、または固体を含む流体に適した設計になります-。
これは、すべてのウェッジ メーターが同じ係数または不確実性を持つことを意味するものではありません。ISO 5167-6:2022は、校正されていないウェッジ メーターの不確実性が特定の用途には大きすぎる可能性があることを指摘し、校正に関するガイダンスを提供しています。標準形状以外の設計は、認定メーカーのデータまたは流量校正を使用して評価する必要があります。
コーンメーター
コーン メーターは、パイプ内に円錐形の絞りを同心円状に配置します。{0}適格な設計は、従来のオリフィス設置よりも速度プロファイルの一部の乱れに対する耐性が高く、直管が限られている場合に役立ちます。
この利点は、すべてのコーン設計に一般化されるべきではありません。ISO 5167-5:2022形状、動作限界、および校正が必要となる可能性のある状況を特定します。
差圧流量計の選び方は?
DP 流量計は呼び配管サイズだけで選択しないでください。より広範な流量計の選定プロセス流体、動作範囲、設置、メンテナンス、ライフサイクルコスト、および別のテクノロジーがアプリケーションにより適している可能性を考慮する必要があります。
1. 流体と相の条件を定義する
流体の名前、組成、相、密度、粘度、導電率、腐食性、固形分含有量、混入ガス、水分、凍結、凝縮、結晶化、または重合の危険性を記録します。
粘度は流体の種類と温度によって変化し、すべての測定技術に同じように影響を与えるわけではありません。レビューする流量計の選択に対する液体の粘度の影響これは、-レイノルズ-数が低いサービスでは特に重要です。
標準の単相 DP 方程式を不適格な二相アプリケーションに適用しないでください。-湿ったガス、フラッシュ液体、混入ガス、脈動流には、特殊な方法または異なる測定アプローチが必要です。
2. 最小流量、通常流量、および最大流量を定義する
最大流量は、速度、最大 DP、機械的限界、永久圧力損失を決定するために必要です。通常のフローは、システムが最高のパフォーマンスを発揮する動作点を特定します。最小流量は、有用な DP 信号が必要な不確実性に対して十分な大きさを維持しているかどうかを決定します。
時折の最大流量のみを考慮してサイズを設定したメーターは、通常の動作では非常に大きすぎる可能性があります。サイジング レポートには、3 つのフロー ポイントすべてにおける DP と予想される不確実性が表示されます。
3. 実際の配管データを確認する
提供する:
- 公称パイプサイズ。
- パイプのスケジュールと実際の内径。
- 必要に応じてパイプの材質と内部粗さ。
- 水平、垂直、または傾斜した向き。
- 流れの方向。
- エルボ、ティー、減速機、エキスパンダー、バルブ、制御要素の近く。
計算で測定または計画された内径が必要な場合に呼び径を使用すると、系統誤差が生じる可能性があります。
4. 圧力、温度、材料を確認する
起動、洗浄、アップセット、シャットダウン条件を含む、最小、通常、最大の圧力と温度を指定します。これらの値は、流体密度、ガス膨張性、圧力クラス、接液材料、ガスケットの選択、トランスミッターの温度暴露、および直接取り付けが許容されるかどうかに影響します。
5. 測定目的を定義する
プロセス インジケーター、制御ループ、エネルギー バランス、排出量計算、保管移管測定には、同じパフォーマンス要件はありません。{0}
定義する:
- 必要なシステムの不確実性。
- 再現性;
- フローターンダウン。
- 応答時間。
- 許容永久圧力損失。
- 双方向測定要件。
- 出力信号と通信プロトコル。
- 危険区域と危険物-に関する文書要件。
6.永久圧力損失の評価
測定された差圧は永久圧力損失と同じではありません。一部の圧力は下流で回復されますが、その回復は主要素の形状によって異なります。-
最大流量だけでなく、通常の動作流量でも代替品を比較してください。有用なライフサイクル評価では、次のことが考慮されます。
- 永久的な圧力損失。
- 年間営業時間。
- ポンプまたはコンプレッサーの効率。
- エネルギーコスト。
- メンテナンスアクセス。
- 予想される耐用年数。
7. ストレート-パイプの可用性を確認する
エルボ、バルブ、減速機、エキスパンダー、およびティーは、渦を生成したり、速度プロファイルを歪めたりする可能性があります。ストレートラン要件は、外乱、一次元素、ベータ比、フローコンディショナー、および適用される規格によって異なります。
サイトのガイダンスを確認してください上流側直管部と下流側直管部ただし、最終寸法については、選択したデバイスのマニュアルと計算基準を使用してください。すべての DP 要素に 1 つの一般的な数値を適用しないでください。
8. 注文前にメンテナンスを計画する
技術者がメーターを隔離、均等化、排気、排水、パージ、検査、交換する方法を決定します。汚れたサービスや凝縮したサービスでは、より大きな圧力接続、より短い導圧管、パージ ポイント、ヒート トレース、断熱、または直接取り付けられたアセンブリが必要になる場合があります。-。
主要要素選択のクイックガイド-
| 適用条件 | 評価する主な要素 | 確認すべき主な質問 |
|---|---|---|
| 確立された規格を備えた一般的な清浄な液体、ガス、または蒸気 | オリフィスプレート | 永久圧力損失は許容可能ですか? |
| 圧力損失制約のある大規模ライン- | ベンチュリ管または平均化ピトー管 | 設置スペースや利用可能なDPが制限要因ですか? |
| 高速または要求の高い蒸気 | フローノズル | どのノズル規格と材質評価が適用されますか? |
| 大規模なパイプ、ダクト、または改修プロジェクト | ピトー管の平均化 | 最小速度は安定した DP を生成するのに十分高いですか? |
| 粘性、汚れ、または固体を含む流体- | ウェッジメーターまたは認定されたベンチュリ設計 | 予想されるレイノルズ範囲に流量校正は必要ですか? |
| 拘束直管 | 適格なコーンまたはコンディショニング一次要素 | 主張されているストレートラン要件をサポートする妨害テストは何ですか?{0}} |
送信機の範囲、ターンダウン、および低流量カットオフ-
送信機のレンジダウンは流量ターンダウンと同じではありません
トランスミッタは広い DP 範囲を測定できる可能性がありますが、DP 流量ターンダウンは流量と差圧の二乗関係によって制限されます。
たとえば、10:1 のフロー ターンダウンでは、システムが DP をフルスケール DP の 100% から 1% まで区別する必要があります。-完全な低流量不確実性には、ゼロ安定性、静圧効果、導圧線の不均衡、一次要素の不確実性、およびプロセス特性の変動が含まれている必要があります。-
平方根の抽出が行われる場所を文書化します。{0}
送信機は線形 DP を DCS に送信することも、平方根抽出を適用して流量比例信号を送信することもできます。{0}{1}どちらのアプローチでも機能しますが、構成を文書化する必要があります。平方根を 2 回適用してはなりません。
低流量カットオフを慎重に使用してください-
非常に低い DP では、平方根処理により小さな圧力変動が増幅されて、目に見えて不安定な流量信号になる可能性があります。{0}低流量カットオフはゼロ付近の無意味な出力を抑制できますが、検証された測定能力とプロセス要件に基づく必要があります。
漏れ、逆流、ラインの詰まり、ゼロドリフト、または過大なメーターを隠すためにカットオフを使用しないでください。横河電機の公式低流量カットオフ ガイダンス-平方根処理で測定範囲の下限付近でゲインが非常に高くなる理由を説明します。{0}
DP 流量計の設置ガイドライン
設置エラーにより、送信機の仕様を超える可能性があります。一次要素、タップ、導圧配管、マニホールド、トランスミッターの方向、および構成は、1 つの測定システムとして扱う必要があります。
以下のガイダンスは一般的なものです。選択した一次要素のマニュアル、トランスミッタのマニュアル、配管仕様、およびプラントの安全手順が最終的な設置に影響します。-
一般的なインストール規則
- 主な要素の流れの矢印と物理的な向きを確認します。{0}
- 液体測定時には配管内が満水状態であることを確認してください。
- 必要な上流側と下流側の直管をご使用ください。
- 導圧線を短く、サポートされ、可能な限り対称的に保ちます。
- 液体導圧管の高い点と気体の導圧管の低い点を避けてください。
- 両方のインパルスレッグを同じ温度に保ちます。
- アクセス可能な通気口、排水口、隔離、均等化ポイントを提供します。
- リーク-試運転前にすべてのプロセス接続をテストします。
- ハイ側とロー側が正しく接続されていることを確認してください。
- 伝送器を定格外のプロセス温度から保護してください。
のRosemount 2051 リファレンス マニュアルたとえば、導圧配管を短くすることを推奨し、指定された液体と気体の配置について、少なくとも 1 フィートあたり 1 インチ、または 1 メートルあたり約 8 cm の勾配ガイドラインを示しています。この値を普遍的なものとして扱うのではなく、実際の送信機およびプラントの標準に関するマニュアルを使用してください。
液流設置
多くの液体用途では、圧力タップがパイプの側面に配置され、ガスがプロセスに向かって排出できるようにトランスミッターがタップの横または下に取り付けられます。
- 両方の脚をプロセス液体または指定されたシール液で満たしたままにしてください。
- ガスが閉じ込められるのを防ぐためにラインを傾斜させます。
- ゼロをチェックする前にガスを排出してください。
- 蒸気の形成を引き起こす局所的な加熱を避けてください。
- ラインの凍結を防ぎます。
- 蛇口や配管内に沈殿物が溜まるのを防ぎます。
1 つの導圧管のみにガスポケットがあると、異なる静水頭が生成され、実際の流量が安定している場合でも、測定された DP が変化する可能性があります。
ガスフローの設置
多くのクリーンガス用途では、蛇口がパイプの上部または側面に配置され、送信機はその横または上に取り付けられ、不要な液体がプロセスに向かって排出されます。
- 凝縮水が溜まる低い場所を避けてください。
- 結露が避けられない場所には排水溝を設けてください。
- ほこりや微粒子の詰まりがないか確認してください。
- 静圧と温度の補償要件を確認します。{0}
- 最小速度で十分な DP が生成されることを確認します。
スチームフローの設置
蒸気サービスでは通常、凝縮水で満たされた導圧管を使用して、トランスミッタをプロセス温度から隔離し、安定した圧力接続を提供します。{0}
- 主要要素のマニュアルで要求されている方向にタップを配置します。-
- 承認された配置で凝縮水で満たされた脚が必要な蛇口の下に送信機を取り付けます。{0}}
- 両方のインパルスレッグの長さ、高さ、熱曝露を同等に保ちます。
- 最終的なゼロ検証の前に、等しい凝縮水ヘッドを確立します。
- 濡れた脚の片方を沸騰させるような方法でヒートトレースを適用しないでください。
- 設置物が熱平衡に達するまで待ちます。
DP を別の Steam テクノロジーと比較するプロジェクトについては、利用可能な渦蒸気流量計すべての蒸気ラインに 1 つの原則が最適であると仮定するのではなく、技術的選択の一部としてオプションを選択します。
試運転シーケンス
マニホールドの設計と操作手順は異なるため、承認された装置の手順でバルブのシーケンスを制御する必要があります。一般的な試運転チェックには以下が含まれます。
- モデル、圧力クラス、材料、方向、プロセス接続を確認します。
- 一次要素と圧力タップがサイジング文書と一致していることを確認してください。
- マニホールド、導圧管、サポート、ベント、ドレン、ヒートトレースを検査します。
- 承認されたプラント手順を使用して、圧力システムの漏れをテストします。{0}
- 流体の必要に応じて、両方のインパルスレッグを充填、通気、または排出します。
- ゼロをチェックする前に送信機をイコライズしてください。
- ゼロトリムは、送信機のマニュアルで許可されている場合にのみ、正しい圧力条件下で実行してください。
- 承認されたバルブシーケンスを使用してマニホールドを稼働状態に戻します。
- 範囲、工学単位、減衰、平方根の位置、および低流量カットオフを確認します。-
- 利用可能な動作条件での予想 DP と測定 DP を比較します。
- ベースライン DP、静圧、温度、出力、バルブ位置を記録します。
マニホールドのシーケンスが正しくないと、センサーが意図しない片側の圧力にさらされる可能性があります。{0}}一般的な図から起動シーケンスを即興で作成しないでください。
DP 流量計の精度は何によって決まりますか?
トランスミッターの精度仕様は、完全なフローシステムの精度ではありません。最終的な不確実性には次のものが含まれます。
- 一次元素の流出係数。-
- 一次要素の加工と寸法公差。-
- パイプの内径と粗さ。
- ボア、スロート、またはベータ比。
- 流体の密度と組成。
- 圧力、温度、ガスの膨張性。
- レイノルズ数。
- 上流の流れのプロファイル。
- 圧力-タップ形状。
- インパルス-ラインヘッドの不均衡。
- 送信機の範囲、ゼロ安定性、静圧の影響、-周囲温度の影響-。
- フロー計算と信号スケーリング。
簡略化した不確実性の例
4 つの独立した寄与がすでに同じ割合のフロー ベースに変換されているシステム例を考えてみましょう。--
- 主元素: 0.70%;
- 動作点での送信機: 0.30%;
- 流体-プロパティ入力: 0.20%;
- 設置貢献度: 0.50%。
簡略化した平方根の-和-の組み合わせは次のようになります。
√(0.702 + 0.302 + 0.202 + 0.502)=約 0.93%
これは教育的な例であり、製品の精度を主張したり、完全な不確実性を保証するものではありません。正式な計算では、信頼水準、確率分布、相関関係、操作点効果、適用可能な標準手法を確認する必要があります。-
低流量では、校正された DP スパンのパーセンテージとして表されるトランスミッタ誤差は、表示された流量のはるかに大きなパーセンテージを表す可能性があります。したがって、システム パフォーマンスは、フルスケール DP だけではなく、最小、通常、最大のフローでチェックする必要があります。-
校正、検証、ゼロトリム、ループチェック
これらの用語を同じ意味で使用しないでください。サイトの説明では、校正、検証、検証開始時の便利な区別を提供します。
| 活動 | 何をチェックまたは変更するか | 証明されないこと |
|---|---|---|
| ゼロトリム | 承認された等圧条件下で送信機のゼロを修正します。- | 一次要素または完全な流れシステムを校正しません |
| センサートリム | 追跡可能な圧力基準に対して DP センサーを調整します | パイプの寸法、密度、排出係数は検証されません。 |
| ループチェック | 信号伝送、スケーリング、配線、DCS表示のチェック | 実際の流れが正しいことを証明するものではありません |
| 一次要素検査- | 穴、エッジ、堆積物、損傷、向き、寸法をチェックします | 送信機の電子機器をテストしません |
| フロー検証 | インストールされた結果を参照または独立したメソッドと比較します | さらなる診断がなければ根本原因を特定できない可能性がある |
| 流量校正 | 定義された条件下で追跡可能なフロー基準に対するパフォーマンスを確立します | 設置後の現場でのパフォーマンスの変化を保証するものではありません |
表示された流量を期待される生産値と強制的に一致させるためだけに校正を変更しないでください。まず、プロセス条件、バルブ位置、導圧管、一次要素データ、密度補正、信号構成を検証します。-
DP 流量計のトラブルシューティング
階層化された診断シーケンスを使用する
- プロセスを確認します。流れは実際に存在するのでしょうか?圧力、温度、組成、バルブ位置、または動作モードが変更されましたか?
- 電気チェーンを確認します。電力、配線、出力モード、工学単位、スケーリング、ダンピング、平方根抽出、低流量カットオフ。-
- マニホールドと導圧管を確認します。隔離バルブ、イコライザー、ベント、排水管、漏れ、詰まり、閉じ込められたガス、凝縮水、凍結、不均一な水頭。
- 主要素を確認します。向き、損傷、堆積物、ボア、タップ、直進性、およびアライメント。
- 計算を確認してください:配管内径、ベータ比、流体密度、静圧、温度、係数、補正方法。
| 症状 | 考えられる原因 | 推奨されるチェック項目 |
|---|---|---|
| 流量表示なし | 電源が入っていない、イコライザーが開いている、両側が絶縁されている、ラインがブロックされている、実際の流れがない、出力構成が正しくない | プロセスステータス、電力、ライブDP、マニホールド位置、配線、およびスケーリングを確認します |
| 予想よりも低い数値 | -高い側の漏れ、部分的な詰まり、液体サービス内の閉じ込められたガス、間違った密度、過大な範囲、一次要素の摩耗 | リークテスト、通気ライン、高圧側の検査、密度と範囲の確認、要素の検査- |
| 予想よりも高い読み取り値 | -ローサイド漏れ、エレメントの逆、不正なボアまたはパイプ ID、不正な係数、液頭の不均衡 | ローサイド、方向、寸法、構成、導圧線の高さを確認します。{0}} |
| 読み取りが応答しない | 遮断弁が閉じている、導圧管が詰まっている、イコライザーが開いている、信号が凍結している、センサーが故障している | 許可されている場合は個々の圧力側を比較し、実際のトランスミッタ変数を確認します。 |
| 騒がしい読書 | 脈動、二相流、振動、非常に低い DP、閉じ込められた液体または気体、不適切な減衰の選択 | プロセスの安定性、導圧線、取り付け、最小DP、および信号構成を確認します。 |
| 始動後のドリフト | 熱の不均衡、不均一な蒸気凝縮水レッグ、密度変化、凝縮、凍結 | 安定化を可能にし、脚の温度とレベルを比較し、補正を検証します |
| 基準メーターとの不一致 | 間違ったパイプ ID、流体特性、ベータ比、流量プロファイル、基準設置、またはタイムアライメント | 誤差を DP メーターに割り当てる前に、両方の測定システムを確認してください。 |
診断の例
ポンプの状態が安定している場合でも、液体流量信号は起動後にゆっくりと上昇します。-送信機の出力、範囲、バルブの位置は正しいです。 1 つのインパルスレッグを通気するとガスが放出され、その後測定値が安定します。
この例では、考えられる原因は送信機の校正ではありません。ガスポケットにより導圧管間に不均一な静水頭が生じました。修正処置は、ガスを除去し、ポケットの形成を可能にしたチューブの傾斜または通気構造を修正することです。
別のフロー テクノロジーを選択する必要があるのはどのような場合ですか?
DP 測定は多用途ですが、自動的に最適なオプションになるわけではありません。設置の不確実性、圧力損失、メンテナンス、プロセスの互換性、ストレートラン要件、ターンダウン、ライフサイクル コストを比較します。-
| テクノロジー | こんなときに考えてみましょう | レビューの主な制限 |
|---|---|---|
| 差圧 | 液体、気体、または蒸気。確立された基準。要求される圧力と温度 | 圧力損失、低流量 DP、導圧管のメンテナンス、間接測定- |
| 電磁流量計 | フルパイプ導電性液体と低い永久圧力損失が優先事項です。- | 非導電性の液体、気体、蒸気は測定できません |
| 超音波流量計 | 低圧力損失、太い配管、非侵入測定が重要 | 流体、パイプ、音響経路、設置、流れプロファイルの条件が適切である必要があります。{0} |
| 超音波流量計のクランプ- | 配管を切らずに仮設調査や後付け測定が可能 | パイプデータ、センサーの取り付け、結合、信号品質がパフォーマンスに影響を与える |
| 渦流量計 | 適切なレイノルズ数を持つ蒸気、ガス、またはきれいな液体 | 低流量、振動、および上流の障害については検討が必要です |
| 熱式質量流量計 | 適切なクリーンガスの直接質量流量測定- | ガス組成、堆積物、水分、および校正基準が結果に影響します |
| タービン流量計 | 清潔で低粘度の液体と素早い応答が必要です- | 可動部品、汚れ、粘度、ベアリングの摩耗を考慮する必要があります |
| コリオリ流量計 | 直接の質量流量と密度の測定が必要です | 初期コスト、重量、圧力降下、およびパイプのサポートが大幅に増加する可能性があります |
アプリケーション-固有の決定点
スチーム
プロジェクトに体積流量、補償質量流量、またはエネルギー流が必要かどうかを確認します。蒸気の状態、圧力、温度、密度補正、凝縮水管理、圧力損失、最小流量を確認します。 DP、ボルテックス、および選択された超音波システムはさまざまな問題を解決するため、実際の動作範囲で比較する必要があります。
圧縮空気とプロセスガス
ガスの組成、水分、圧力変動、温度、最低速度、漏れ検出要件を確認します。{0}}実際の体積、標準体積、または質量流量が必要かどうかに応じて、平均化ピトー管、オリフィス システム、熱質量計、またはその他の技術が適切な場合があります。
導電性水と廃水
パイプが満杯のままで液体が導電性である場合、電磁計器を使用すると、従来の DP 制限に伴う永続的な圧力損失と導圧管のメンテナンスを回避できます。{0}既存の主要要素、異常な温度、またはプロジェクト標準が DP を優先する場合には、DP が選択される場合もあります。
大型既設液管
シャットダウンやパイプの切断が難しい改修作業の場合は、新しい侵入型 DP プライマリ エレメントを取り付ける前に、クランプオン超音波測定を評価できます。{0}パイプの材質、壁の厚さ、ライニング、液体の状態、および利用可能な直管が重要であることに変わりはありません。
サイズ調整と見積もりに必要な情報
プロセスデータ
- 液体の名前と組成。
- 液体、気体、または蒸気。
- 密度、比重、粘度、または必要な特性モデル。
- 最小、通常、最大流量。
- 最小圧力、通常圧力、最大圧力。
- 最低温度、通常温度、最高温度。
- 固体、気泡、湿気、腐食性成分、または研磨材。
パイプと設置データ
- 公称サイズ、スケジュール、および実際の内径。
- パイプとフランジの材質。
- フランジの規格と圧力クラス。
- 水平方向または垂直方向。
- 流れの方向。
- 上流と下流の直管が利用可能。
- エルボ、バルブ、レデューサー、エキスパンダー、ティーの近く。
- 周囲条件と危険区域の分類。{0}}
パフォーマンスと出力の要件
- 必要なシステムの不確実性と再現性。
- 必要な流量ターンダウン。
- 最大許容永久圧力損失。
- 応答時間。
- 4 ~ 20 mA、パルス、HART、RS485、Modbus、またはその他のインターフェイス。
- ローカル表示と集計。
- トランスミッターの直接またはリモートの取り付け。
- 材料証明書、圧力試験、または流量校正文書。
有用なサイジング レポートには、選択した一次要素、ボアまたは特性寸法、該当する場合はベータ比、最小、通常、および最大流量での DP、予測される永久圧力損失、送信機の範囲、動作限界、直流要件、および予想される不確実性が示されている必要があります。{0}}
よくある質問
Q: DP トランスミッターと DP 流量計の違いは何ですか?
A: DP トランスミッターは 2 つの圧力の差を測定します。 DP 流量計は、定義済みの主要要素、パイプ データ、流体特性、インパルス接続、および流量計算とトランスミッターを組み合わせます。
Q: DP 流量計は平方根抽出を使用するのはなぜですか?{0}
A: 発生する差圧は、定義された条件下で流量の 2 乗にほぼ比例します。平方根抽出により、DP 測定値が流量比例結果に変換されます。-
Q: 平方根抽出はどこで実行すればよいですか?{0}
A: トランスミッタ、DCS、またはフローコンピュータで実行できます。選択した場所は文書化する必要があり、平方根を 2 回適用してはなりません。
Q: DP 流量計は質量流量を測定できますか?
A: はい。ただし、ガスと蒸気の質量流量には通常、差圧に加えて静圧、温度、流体特性データ、補償計算が必要です。{0}}
Q: DP 流量計にはどのくらいの直管が必要ですか?
A: 普遍的な価値はありません。要件は、一次要素、ベータ比、上流の外乱、フローコンディショナー、適用される規格、および認定メーカーのデータによって異なります。
Q: 永久圧力損失が最も低い DP プライマリ エレメントはどれですか?
A: ベンチュリ-タイプと平均化-ピトーの設計は、一般に基本的な鋭いエッジを備えたオリフィス プレートよりも多くの圧力を回復しますが、実際の圧力損失は、選択したサイズと動作流量に対して計算する必要があります。
Q: 差圧流量計は汚れた液体を測定できますか?
A: 主要要素、圧力タップ、導圧システム、材料、メンテナンス計画が適切であれば可能です。小さな導圧管を備えた従来の同心オリフィスは汚れた用途に差し込まれる可能性がありますが、認定されたウェッジ、ベンチュリ、パージ システム、または代替技術の方が適切な場合があります。
Q: すべての DP 流量計には流量校正が必要ですか?
A: 必ずしもそうとは限りません。標準化された一次要素は、形状、設置、レイノルズ数、位相条件、およびその他すべての標準要件が満たされている場合に、確立された係数を使用できます。独自の設計、標準範囲外のデバイス、およびより低い不確実性を必要とするアプリケーションでは、流量校正が必要になる場合があります。
Q: トランスミッターの精度は流量計の精度と同じですか?
A: いいえ。システム全体の不確実性には、一次要素、パイプの寸法、流体特性、設置、導圧管、補償、計算も含まれます。
Q: DP 流量の読み取り値がゼロ付近で不安定なのはなぜですか?
A: DP 信号は流量の 2 乗に応じて減少しますが、平方根処理ではゼロに近い高いゲインが得られます。-したがって、低流量では、ノイズ、ゼロドリフト、閉じ込められた流体、脈動、および過大な範囲が支配的になる可能性があります。
結論
差圧流量計は、広範囲の工業条件にわたって液体、気体、蒸気を測定できますが、その性能はシステム全体に依存します。高精度の送信機を選択しても、不適切なサイズの一次要素、損傷したプレート、不適切なパイプ直径、不適切な導圧線配置、不適切な密度、または重複した平方根計算を補正することはできません。-
流体、最小および最大流量、実際のパイプ寸法、動作圧力と温度、許容圧力損失、設置形状、メンテナンス条件、および必要なシステムの不確かさから始めます。次に、設計された組み合わせとして主要素と送信機を選択します。
プロジェクトのサイジングや製品の選択には、上記のプロセス、パイプ、パフォーマンス、出力、認証データを準備し、申請情報をFlowTに送信する。パイプ サイズのみから DP フロー システムを選択するのではなく、文書化されたサイジング結果をリクエストしてください。
