Расходомер предназначен для измерения объема или массы поступающего вещества, например природного газа, горючих, агрессивных газов или продуктов разделения воздуха.
Мы расскажем о том, как и в чём измеряется газ, опишем используемые для этого приборы и рассмотрим основные методы определения расхода газа.
Метод прямого измерения расхода газа.
Объем газа измеряют в кубометрах, иногда применяют иные единицы массы, например, тонны или килограммы, чаще всего для промышленных газов.
Прямой метод дает единственное измерение объема проходящего газа.
К недостаткам устройств, измеряющих объемный или массовый расход вещества, относятся:
- Недостаточная эффективность счетчиков расхода при работе с загрязняющими веществами.
- Есть большой риск неисправности из-за недостаточного потока или механических колебаний воздуха.
- Ротационные счётчики стоят дороже, чем другие аналогичные приборы.
- Крупные габариты устройств.
Преимущества этого метода превосходят его недостатки, поэтому его широко применяют.
В него входят непосредственное измерение объёма газа, отсутствие зависимости от искажений графиков скоростей потока, как на входе, так и на выходе, что позволяет сократить. УУГДиапазон ширины может достигать 1:100. Для измерений используют приборы мембранного и ротационного типов. Их можно применять в помещениях с установкой котлов импульсного типа.
Косвенные методы измерения
Эти методы подразумевают расчет, например, скорости потока вещества через определенную площадь поперечного сечения. Для достижения максимальной точности требуется выравнять скорость движения газа.
Измерение расходного газа с помощью разницы давлений.
Метод измерения расхода газа с помощью сужающего устройства, популярный и хорошо изученный, имеет ряд достоинств. Преобразователь расхода прост в конструкции и измеряет перепад давления вещества, проходящего через местное сужение в трубопроводе. расходомерные стенды.
Несмотря на достаточную научно-техническую базу, данный метод измерения обладает рядом весомых недостатков: ограниченный диапазон измерений, составляющий при учёте многопредельных датчиков давления всего 1:10.
Гидравлические сопротивления в газовых трубопроводах повышают чувствительность к графику изменения усредненных Величина скоростей по глубине и ширине потока при поступлении во входную диафрагму должна регулироваться. Длина прямолинейных отрезков перед сужающими конструкциями обязана быть как минимум 10 диаметрами Ду трубопровода сооружения.
Скоростной метод определения расходов
Для данной методики применяют преобразователи турбинного исполнения.
Эти устройства нечувствительны к пневматическим ударам. Диапазон измеряемых значений расхода доходит до 1:30, значительно превосходя соответствующий показатель у сужающих устройств.
Недостатки заключаются в чувствительности к искажениям потока на входе и выходе прибора, а также в отклонении результатов измерений пульсирующих потоков газа. 3/ч, расходомеры неработоспособны.
Ультразвуковой метод измерения
Расходметры звукового типа популярны для измерения объема газа. , В сфере коммерческого учёта популярность возросла с прогрессом микроэлектроники. Акустические расходомеры лишены движущихся элементов и деталей, которые выступают в поток, из-за чего значительно увеличивается их надёжность.
Из-за возможности длительной работы от встроенного источника питания измерение осуществляется в широком диапазоне значений. Местные приборы не соответствуют всем необходимым требованиям, поэтому для избежания искажений потока газа необходимо использовать исключительно многолучевые ультразвуковые расходомеры.
Классификация расходомеров по принципу действия
Расходомеры различаются по давлению, типу применяемого газа и температуре. Выбор устройства зависит от условий эксплуатации и решаемых задач.
Измерительные приборы включают в себя преобразователь для измерения разницы давлений, соединительные элементы и манометр.
Тип #1 — струйные автогенераторные расходомеры
Этот расходомер, применяемый для измерения потребления природного газа, обладает рядом особенностей. В устройстве реализованы обратные связи, частота подключения потока изменяется в зависимости от объема проходящего газа.
Счетчики, созданные по принципу струйных расходомеров, используются для коммерческого учета без предварительного исследования.
Расходомер струйного автогенераторного К минусам относится склонность к засорению, а также неустойчивость параметра преобразования.
Эти устройства обладают сходными недостатками с вихревыми приборами.
- Влияние искажений графика скоростей при совместной работе с сужающими приборами.
- массовые потери напора невозвратимы;
- Расходомер обладает большими размерами.
- значительная нестабильность показателя преобразования.
Достоинства автогенераторного Расходомеры этого типа идентичны вихревым, кроме возможности работы с загрязненными газами. В коммерческом учете их используют редко.
Тип #2 — вихревые расходомеры-счетчики
Приборы обладают рядом преимуществ: высокую точность измерений, устойчивость к загрязнению и ударным воздействиям, простоту в управлении, отсутствие подвижных элементов.
Недостатками такого типа расходомеров являются повышенная чувствительность к механическим колебаниям и просадка давления. Диаметр труб должен находиться в диапазоне 15-30 см.
Тип #3 — ультразвуковые расходомеры
Акустическое устройство обладает несколькими несомненными плюсами.
- отсутствие гидравлического сопротивления;
- Отсутствие подвижных частей повышает надежность устройства.
- повышенная прочность механизма;
- быстрое действие.
Этот расходомер работает на основе измерения временного интервала прохождения сигнала.
Расположенные по диагонали ультразвуковые сенсоры выполняют функции как приемников, так и передатчиков. Использование нескольких каналов сглаживает искажения профиля потока.
Тип #4 — барабанные расходомеры
В лабораторной работе данные устройства применяются для измерений давления.
Скорость вращения барабана прямо пропорциональна кубу объема газа, значение передаётся на шкалу счётного устройства.
Тип #5 — левитационные устройства
Деталь тахометрического устройства, вращающаяся в подшипниках, движется со скоростью, равной объему расхода газа. Вторичный преобразователь преобразует быстроту вращения в электрический сигнал, данные выводятся на индикатор.
Левитационные Приборы пользуются спросом для учета потребления природного газа в коммерческих целях, как в быту, так и в жилищно-коммунальном секторе.
Тип #6 — мембранные счетчики
Во второй половине XIX века в Англии выдано патент на изготовление широко используемого прибора для измерения газа.
Механический расходомер функционирует за счет изменения положения подвижных камерных мембран при прохождении газа. Перемещение происходит последовательно при поступлении и отпуске вещества.
Система редуктора и рычагов управляется счетным устройством. Механизмы способны измерять широкий диапазон значений — до 1:100.
Тип #7 — ротационные приборы
В механическом устройстве измерительной камере вращаются два ротора, движущиеся под давлением вещества. Поворотные части установлены под прямым углом, их исходное положение определяют колеса-синхронизаторы.
Объем проходящего вещества определяется числом оборотов роторов, которые прямо пропорциональны количеству газа. Магнитный редуктор передает вращение от ротора на счетное устройство, которое накапливает объем прошедшего вещества.
Преимущества ротационных расходомеров: высокая точность измерения, компактность и широкий диапазон измерения расхода. Среди недостатков — шумный механизм, высокая цена, чувствительность к внешним факторам, включая загрязнение.
Тип #8 — турбинные расходомеры
Механический прибор представляет собой отрезок трубы, в котором установлена турбина с валом и подвижными опорами. Движение силового устройства обусловлено веществом, протекающим через измерительную камеру.
Скорость работы механизма совпадает со скоростью потока и объемом прошедшего газа. Об accrued объем регистрируется счетным механизмом, к которому его передают с помощью редуктора и системы зубчатых передач.
Кроме упомянутых, есть и другие приборы, однако их применяют преимущественно в научных изысканиях. В коммерции их использование почти отсутствует.
Посмотрите также нашу статью о выборе газового счетчика для дома. ссылке.
Приборы для измерения количества газа
Измерительные устройства для расхода газа разделяют по принципу работы на категории. К одной из них относятся скоростные, предназначенные для определения объема измеряемой среды. В таких приборах нет измерительных камер. В качестве чувствительной детали служит… турбинка Вращательное движение, создаваемое потоком вещества.
Объемные счетчики работают независимо от вида измеряемой продукции. Проблемам этого типа приборов относятся сложность конструкции, высокая стоимость и большие размеры. В устройстве применяются несколько измерительных камер, отличающих его более сложной конструкцией. Этот тип приборов подразделяется на поршневые, лопастные и шестеренчатые виды.
Существует ещё одна классификация счётчиков газового объёма, разделяющая их на роторные, барабанные и клапанные типы.
Роторные счетчики отличаются большой пропускной способностью.
Работу этих счетчиков основывают на подсчете оборотов лопастей внутри устройства, этот показатель соответствует объему газа.
К их основным достоинствам относят долговечность, независимость от электричества и повышенную устойчивость к кратковременным перегрузкам.
Барабанные счетчики состоят из корпуса, механизма подсчета и барабана с камерами для измерения. Принцип работы устройства для измерения потребления газа основан на определении количества оборотов барабана, который вращается за счёт разницы давлений.
Несмотря на точность расчетов, данный тип приборов не получил широкого распространения из-за больших размеров.
Клапанный счетчик работает за счёт перемещения подвижной перегородки, на которую влияет разность давления вещества. Состоит из механизмов подсчёта и распределения газа, а также корпуса. Из-за больших размеров преимущественно применяется в быту.
Выводы и полезное видео по теме
В следующем видеоролике расскажут о работе вихревых газовых расходомеров.
Измерение расхода газа – важная задача на производстве. Рынок предлагает множество устройств различного строения и принципа работы, подходящих как для бытовых нужд. С их помощью можно определить практически любое количество жидкости или газа без необходимости специальной поверочной образцовой установки.
Расскажите нам о своих впечатлениях и идеях, касающихся данной темы.