Hoe en in wat wordt gasflow gemeten: meetmethoden + overzicht van alle soorten gasflowmeters

Een flowmeter is een apparaat voor het meten van het volumetrische of massadebiet van een stof, inclusief aardgas, brandbare, agressieve gassen, luchtscheidingsproducten. Berekening van stroomvolumes bij industriële ondernemingen of thuis kan worden uitgevoerd zonder tussenkomst van specialisten.

Vervolgens zullen we beschrijven hoe en in welk gas wordt gemeten, een beschrijving geven van de apparaten die hiervoor worden gebruikt en ook de belangrijkste methoden voor het bepalen van de gasstroom beschouwen.

Directe methode om gasverbruik te meten

Het gasvolume wordt berekend in kubieke meter, minder vaak gebruikt worden andere massa-eenheden, zoals ton of kilogram, meestal voor procesgassen.

De directe methode is de enige methode die een directe meting van het gasvolume mogelijk maakt.

De zwakke punten van apparaten die het volumetrische of massadebiet van een stof berekenen, zijn onder meer:

1. De beperkte bruikbaarheid van stroommeters in een vervuilde gasomgeving.
2. Er is een grote faalkans door gedeeltelijke blokkering van de stroom of pneumatische schok.
3. Hoge kosten van roterende tellers in vergelijking met andere apparaten.
4. Grote afmetingen van apparaten.

Talrijke voordelen van deze methode overlappen de genoemde nadelen, waardoor deze ook de grootste verdeling kreeg in het aantal geïnstalleerde tellers.

Met een flowmeter kun je het volume of de massa van een stof per tijdseenheid berekenen. Installatie op een hellend gedeelte van de pijpleiding vermindert de meetfout

Onder hen - een directe meting van het gasvolume, de afwezigheid van afhankelijkheid van de vervorming van de stroomsnelheidgrafiek, zowel bij de inlaat als bij de uitlaat, wat vermindertUGG. De breedte van het bereik is maximaal 1: 100. Hiervoor worden membraan- en rotatieapparaten gebruikt. Ze kunnen worden gebruikt in kamers met geïnstalleerde gepulseerde ketels.

Indirecte meetmethoden

Deze methoden omvatten het berekenen van bijvoorbeeld het debiet van een stof door een bepaald dwarsdoorsnedeoppervlak. Om de meest nauwkeurige resultaten te verkrijgen, is het noodzakelijk om de gassnelheid te egaliseren.

Gasdrukverschilverschilmeting

Een van de meest gebruikelijke en bestudeerde methoden voor gasstroom, gebaseerd op het gebruik van een vernauwingsapparaat, heeft verschillende voordelen, waaronder de eenvoud van het stroomtransducermechanisme, waarvan de werking is gericht op het meten van de drukval van een stof die door een lokale vernauwing in een gasleiding stroomt. Geen berekeningen vereist debietmeters staat.

Ondanks de beschikbaarheid van een volledige wetenschappelijke en technische basis, heeft deze meetmethode verschillende belangrijke nadelen - een klein meetbereik, dat zelfs rekening houdend met meervoudige druksensoren, de waarde 1:10 niet overschrijdt.

Standaard tapse apparaten worden vervaardigd met behulp van speciale technologie, met hoge eisen aan ruwheid. Het gebruik ervan is uitsluitend toegestaan ​​op gladde pijpleidingen.

Hydraulische weerstand in gasleidingen de gevoeligheid voor schemawijzigingen verhogenmedium snelheden in diepte of breedte van de stroom bij de ingang van het diafragma. De lengte van de rechte secties vóór de vernauwingen moet ten minste 10 diameters van de buisconstructie zijn.

Snelle kostenberekeningsmethode

Voor deze methode worden turbine-omzetters gebruikt. Deze apparaten hebben verschillende voordelen, waaronder kleine afmetingen en gewicht, een betaalbare prijs in hun categorie.

Deze apparaten zijn niet gevoelig voor pneumatische schokken. Het bereik van debietmeetwaarden is tot 1:30, wat aanzienlijk meer is dan dezelfde indicator voor vernauwingsapparaten.

Een turbine-stroomtransducer kan worden gebruikt in een omgeving met een temperatuur van min 200 tot +200 ° C, als het apparaat is geïnstalleerd voor niet-agressieve en enkelfasige cryogene vloeistoffen. Voor agressieve vloeistoffen is de indicator van minus 60 tot +50 ° C

De nadelen zijn onder meer gevoeligheid, zij het onbeduidend, voor vervormingsstromingen bij de inlaat en uitlaat van het apparaat, en afwijking van de meetresultaten van pulserende gasstromen. Tegen lage kosten, in het bereik van 8 tot 10 m³/ h, debietmeters werken niet.

Ultrasone meetmethode

De populariteit van akoestische flowmeters die de hoeveelheid gas meten, vooral in de commerciële boekhouding, is gegroeid met de ontwikkeling van micro-elektronica. Bij akoestische flowmeters zijn er geen bewegende delen en ook geen delen die in de stroom steken, wat hun betrouwbaarheid aanzienlijk verhoogt.

De meting wordt uitgevoerd in een breed scala aan waarden vanwege het vermogen van het apparaat om lange tijd te werken vanaf de ingebouwde stroombron. Huishoudelijke apparaten voldoen niet aan alle noodzakelijke vereisten, omdat om de invloed van gasstroomvervormingen op de berekeningsresultaten te vermijden, het uitsluitend nodig is om ultrasone stroommeters met meerdere bundels te gebruiken.

Classificatie van stroommeters volgens het werkingsprincipe

Debietmeters verschillen op verschillende manieren, waaronder druk, type gas dat wordt gebruikt en temperatuuromstandigheden. Kies een apparaat afhankelijk van de gebruiksomstandigheden en de taken.

Meetinstrumenten bestaan ​​uit onderdelen zoals een transducer die verantwoordelijk is voor het drukverlies, het verbindingselement en de manometer.

Type # 1 - Inkjet automatisch genereren debietmeters

Een dergelijke flowmeter, ook ontworpen om de stroom van aardgas te meten, heeft verschillende onderscheidende kenmerken. Het apparaat is bedekt met negatieve terugkoppelingen, de frequentie van de jetverbindingen is afhankelijk van de gasstroom.

Tellers die zijn afgegeven op basis van straalstroommeters worden zonder voorafgaand onderzoek gebruikt voor commerciële boekhouding.

1 - inkjetelement; 2 en 3 - converters; 4 - signaalextractie-apparaat; 5 - elektrisch mondstuk; 6 - een werkkamer; 7 en 8 - wanden van de werkkamer; 9 - scheidingsteken; 10 en 11 - controlemondstukken; 12 en 13 - ontvangstkanalen; 14 en 15 - afvoerkanalen; 16 en 17 - feedbackkanalen; 18 - uitzetting van het krachtige mondstuk; 19 - richel op de power nozzle

Jet debietmeter automatische generator type is onderhevig aan verstopping, een van de nadelen is ook de instabiliteit van de conversie-indicator.

Deze apparaten hebben vergelijkbare nadelen met vortex-apparaten:

• Afhankelijkheid van de vervorming van de snelheidsgrafiek, op voorwaarde dat deze wordt gebruikt in combinatie met vernauwingsinstrumenten;
• enorme drukverliezen zijn onomkeerbaar;
• het grootste deel van de flowmeter heeft enorme afmetingen;
• aanzienlijke instabiliteit van de conversieratio.

Voordelenautomatische generator de flowmeter verschilt niet van het vortex-apparaat, met uitzondering van de mogelijkheid om met verontreinigde gassen te werken. Deze flowmeters hebben geen brede praktische toepassing gevonden in commerciële boekhouding.

Type # 2 - Vortex-stroommeters

Er zijn verschillende sterke punten van de apparaten, waaronder de nauwkeurigheid van de metingen, het gebrek aan gevoeligheid voor vervuiling en pneumatische schokken, bedieningsgemak, het apparaat mist ook bewegende delen.

De apparaten zijn bestand tegen de moeilijkste externe omstandigheden, de nauwkeurigheid van de indicatoren is gegarandeerd bij een omgevingstemperatuur tot 500 graden Celsius, het maximale drukniveau is 30 MPa

Significante nadelen van het gebruik van dit type stroommeters zijn ook bekend - verhoogde gevoeligheid voor mechanische trillingen, drukvermindering. Buisdiameter moet in het bereik van 15-30 cm zijn.

Type # 3 - Ultrasone stroommeters

Het apparaat, ook wel akoestisch genoemd, heeft verschillende onmiskenbare voordelen:

• gebrek aan hydraulische weerstand;
• het apparaat heeft geen bewegende delen, wat de betrouwbaarheid vergroot;
• verhoogde kracht van het mechanisme;
• snelle actie.

Een dergelijke flowmeter is gebaseerd op het bepalen van het verschil in de reistijd van het signaal.

De werking van ultrasone stroommeters is onafhankelijk van temperatuur, omgevingsdruk, viscositeit en elektrische geleidbaarheid, wat de nauwkeurigheid van de gegevens garandeert

Ultrasone sensoren, diagonaal ten opzichte van elkaar geplaatst, dienen als ontvanger en zender. Het gebruik van meerdere kanalen compenseert de vervorming van het stromingsprofiel.

Type # 4 - Drumflowmeters

Deze categorie apparaten wordt in de regel gebruikt voor laboratoriumonderzoek. De druk die optreedt tijdens het draaien van de trommel, leidt ertoe dat de sectie met gas wordt gevuld en vervolgens wordt geleegd.

Voor de volwaardige werking van drumtelmechanismen (zonder pulsgenerator) is geen constante stroombron nodig, wat hun onbetwistbare voordeel is

Het aantal omwentelingen van de trommel is evenredig met kubieke eenheden gas, de indicator wordt overgebracht naar de wijzerplaat van het telontwerp. Trommelstroommeters hebben een hoge meetnauwkeurigheid.

Type # 5 - levitatie apparaten

Het bewegende deel van de toerenteller draait in de lagers, de snelheid is gelijk aan de volumetrische gasstroom. De omzetting van de snelheid van de cirkelvormige beweging in een elektrisch signaal wordt uitgevoerd met behulp van een secundaire omzetter, de resultaten worden weerspiegeld op de indicator.

Levitatie-meetapparatuur werkt onder omstandigheden van -30 tot +50 graden Celsius, de fout van de waarden ligt in het bereik van ± 1,5%

Levitatie apparaten zijn gewild bij de commerciële meting van het aardgasverbruik, zowel voor huishoudelijke als gemeentelijke doeleinden.

Type # 6 - Membraantellers

In de tweede helft van de negentiende eeuw werd in Engeland een octrooi verleend voor de fabricage van een van de meest voorkomende meetinrichtingen voor gasmeting.

Het werkingsprincipe van een mechanische debietmeter is gebaseerd op een verandering in de positie van de beweegbare kamermembranen op het moment van het binnenkomen van gas. Afwisselende beweging wordt uitgevoerd tijdens de inlaat en uitlaat van de stof.

De gasstroommeter van het membraantype kan bestaan ​​uit 2 of 4 kamers, afhankelijk van het volume van de gemeten stof en het ontwerp

Het rekenapparaat drijft het versnellingssysteem en de hendels aan. De mechanismen hebben een breed scala aan waarden voor metingen - tot 1: 100.

Type # 7 - Roterende apparaten

In het mechanische apparaat bevinden zich twee rotoren in de meetkamer, die beginnen te bewegen onder druk van de stof. Roterende delen bevinden zich haaks op elkaar, hun oorspronkelijke locatie is vastgezet met synchronisatiewielen.

De hoeveelheid gas is evenredig met het aantal omwentelingen van de rotoren. Met behulp van een magnetische koppeling en een versnellingsbak wordt de rotatie van de rotor overgebracht naar een telapparaat dat verantwoordelijk is voor de ophoping van het volume van de gepasseerde stof.

De roterende stroommeter heeft een grote capaciteit, hij wordt gebruikt in nutsbedrijven, middelgrote en kleine hoeveelheden gasverbruik

De belangrijkste voordelen van roterende flowmeters zijn onder meer een hoge meetnauwkeurigheid, compactheid van het apparaat en een breed scala aan flowmetingen. Een van de nadelen is het geluid van het mechanisme, de hoge kosten, gevoeligheid voor externe factoren, waaronder vervuiling.

Type # 8 - Turbinestroommeters

Het mechanische type apparaat heeft de vorm van een buissegment, een turbine met een as en bewegende steunen wordt in de debietmeter geplaatst. Het aandrijfapparaat beweegt doordat de stof door de meetkamer gaat.

De snelheid van het mechanisme is gelijk aan het debiet en de gasstroom. Het geaccumuleerde volume wordt weerspiegeld in het telmechanisme, de overdracht ernaar wordt mechanisch uitgevoerd met behulp van een versnellingsbak, een versnellingssysteem.

De turbinemeter kan alleen worden gebruikt met schone drijfgassen - gas, vloeistof of damp in suspensie, op voorwaarde dat ze geen vaste deeltjes bevatten

Naast het bovenstaande zijn er nog andere apparaten, maar deze worden in de regel gebruikt in wetenschappelijk onderzoek. In de commerciële sfeer zijn ze praktisch niet betrokken.

We raden u ook aan ons andere artikel te lezen, waarin we in detail hebben gesproken over het kiezen van een gasmeter voor thuis. Meer details - ga naar de link.

Apparaten voor het meten van de hoeveelheid gas

Apparaten voor het meten van de gasstroom volgens de berekeningsmethode zijn onderverdeeld in verschillende categorieën. Hoge snelheden worden gebruikt om het volumenummer van het onderzochte medium te bepalen. Deze apparaten hebben geen meetkamers. Het gevoelige deel is waaier (tangentieel of axiaal), waardoor de materiestroom gaat roteren.

Volumetrische meters zijn minder afhankelijk van het type product. Nadelen zijn onder meer de complexiteit van het ontwerp, de hoge prijs en de indrukwekkende afmetingen. Het apparaat bestaat uit verschillende meetkamers, heeft een complexer ontwerp. Dit type apparaten is onderverdeeld in verschillende typen: zuiger, mes, versnelling.

Een andere classificatie van gashoeveelheidsmeters is bekend, die drie soorten apparaten omvat: roterend, trommel en klep.

Rotatiemeters hebben een hoge doorvoer.Hun actie is gebaseerd op de berekening van het aantal omwentelingen van de bladen in het apparaat, de indicator komt overeen met het gasvolume. Hun belangrijkste voordelen zijn een lange levensduur, onafhankelijkheid van elektriciteit en verhoogde weerstand tegen overbelasting op korte termijn.

Gasmeters van het trommeltype werken volgens het verplaatsingsprincipe. Correctie-indicatoren zoals temperatuur, gassamenstelling en vochtigheidsgraad worden niet meegerekend

Trommeltellers bestaan ​​uit een behuizing, een telmechanisme en een trommel met meetkamers. Het werkingsprincipe van het apparaat voor het meten van gasverbruik is om het aantal omwentelingen van de trommel te bepalen, die roteert vanwege het drukverschil. Ondanks de nauwkeurigheid van berekeningen, heeft dit type apparaat vanwege zijn omvangrijke omvang geen brede toepassing gevonden.

Het werkingsprincipe van dit laatste type meter, bekend als klepmeters, is gebaseerd op de beweging van de beweegbare scheidingswand, die wordt beïnvloed door het drukverschil van de stof. Het apparaat bestaat uit verschillende onderdelen: een tel- en gasverdelingsmechanisme en een behuizing. Het heeft grote afmetingen en wordt daarom voornamelijk gebruikt in het dagelijks leven.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Hoe vortex-gasstroommeters werken, wordt besproken in de volgende video:

Gasstroommeting is een van de belangrijkste taken in de productie. Op de markt van flowmeters zijn een groot aantal apparaten met verschillende uitvoeringen en werkingsprincipes beschikbaar, die ook geschikt zijn voor huishoudelijke behoeften. Met hun hulp kunt u bijna elke hoeveelheid vloeistof of gas bepalen, zonder dat een speciale kalibratiemodelinstallatie nodig is.

U kunt ons materiaal aanvullen met interessante informatie over het onderwerp van het artikel, interessante vragen stellen of deelnemen aan de discussie. Laat uw opmerkingen achter in het onderstaande vak.