Ako a v čom sa meria prietok plynu: metódy merania + prehľad všetkých typov prietokomerov plynu

Prietokomer je zariadenie na meranie objemového alebo hmotnostného prietoku látky vrátane zemného plynu, horľavých, agresívnych plynov, produktov na oddelenie vzduchu. Výpočet objemov prietoku v priemyselných podnikoch alebo doma možno vykonať bez zapojenia odborníkov.

Ďalej opíšeme, ako a v akom plyne sa meria, uvedieme opis zariadení, ktoré sa na tento účel používajú, a tiež vezmeme do úvahy hlavné metódy stanovovania prietoku plynu.

Priama metóda merania spotreby plynu

Objem plynu sa počíta v metroch kubických, menej často sa používajú iné jednotky hmotnosti, napríklad tony alebo kilogramy, zvyčajne pre technologické plyny.

Priama metóda je jedinou metódou, ktorá umožňuje priame meranie objemu plynu, ktorý prechádza.

Medzi slabé stránky zariadení, ktoré počítajú objemový alebo hmotnostný prietok látky patria:

1. Obmedzená funkčnosť prietokomerov v prostredí so znečisteným plynom.
2. Existuje vysoká pravdepodobnosť zlyhania v dôsledku čiastočného zablokovania toku alebo pneumatického šoku.
3. Vysoké náklady na rotačné počítadlá v porovnaní s inými zariadeniami.
4. Veľké rozmery zariadení.

Početné výhody tohto spôsobu sa prekrývajú s uvedenými nevýhodami, vďaka ktorým tiež získal najväčšie rozdelenie v počte nainštalovaných počítadiel.

Pomocou prietokomeru môžete vypočítať objem alebo hmotnosť látky za jednotku času. Inštalácia na naklonenej časti potrubia zníži chyby merania

Medzi nimi - priame meranie objemu plynu, absencia závislosti od skreslenia grafu prietoku, ako na vstupe, tak na výstupe, čo znižujeUUG, Šírka rozsahu je až 1: 100. Na tento účel sa používajú membránové a rotačné zariadenia. Môžu byť použité v miestnostiach s nainštalovanými pulznými kotlami.

Nepriame metódy merania

Tieto metódy zahŕňajú napríklad výpočet prietoku látky danou prierezovou plochou. Na dosiahnutie čo najpresnejších výsledkov je potrebné vyrovnať rýchlosť plynu.

Meranie prietoku plynu s diferenčným tlakom

Jedna z najbežnejších a študovaných metód prúdenia plynu, založená na použití zúženia, má niekoľko výhod, vrátane jednoduchosti mechanizmu snímača prietoku, ktorého činnosť je zameraná na meranie poklesu tlaku látky prúdiacej cez lokálne zúženie v plynovode. Nevyžadujú sa žiadne výpočty prietokomery stojany.

Napriek dostupnosti úplnej vedeckej a technickej základne má táto metóda merania niekoľko významných nedostatkov - malý rozsah merania, ktorý dokonca ani pri zohľadnení viaclimitných tlakových senzorov nepresahuje hodnotu 1:10.

Štandardné zužujúce sa zariadenia sa vyrábajú špeciálnou technológiou s vysokými požiadavkami na drsnosť. Ich použitie je povolené výlučne na hladkých potrubiach.

Hydraulický odpor v plynovody zvýšenie citlivosti na zmeny harmonogramu v systéme Windowssrednennyh rýchlosti v hĺbke alebo šírke potoka pri vstupe do bránice. Dĺžka priamych úsekov pred zužujúcimi sa zariadeniami by mala byť najmenej 10 priemerov rúrkovej konštrukcie.

Metóda rýchlej kalkulácie

Pre túto metódu sa používajú prevodníky turbín. Tieto zariadenia majú niekoľko výhod, vrátane malých rozmerov a hmotnosti, prijateľnej ceny vo svojej kategórii.

Tieto zariadenia nie sú citlivé na pneumatické otrasy. Rozsah hodnôt merania prietoku je až 1:30, čo výrazne presahuje rovnaký indikátor pre zúženia.

Prevodník TPR turbíny sa môže používať v prostredí s teplotou mínus 200 až +200 ° C, ak je zariadenie nainštalované na neagresívne a jednofázové kryogénne kvapaliny. V prípade agresívnych tekutín bude indikátor od mínus 60 do +50 ° C

Nevýhody zahŕňajú citlivosť, aj keď nevýznamnú, na deformácie toku na vstupe a výstupe zo zariadenia a odchýlku výsledkov merania tokov pulzujúceho plynu. Pri nízkych nákladoch v rozmedzí 8 až 10 m³/ h, prietokomery nefungujú.

Ultrazvuková metóda merania

Popularita akustických prietokomerov, ktoré merajú množstvo plynu, najmä v komerčnom účtovníctve, sa rozrastal s rozvojom mikroelektroniky. V akustických prietokomeroch neexistujú žiadne pohyblivé časti ani časti vyčnievajúce do prúdu, čo výrazne zvyšuje ich spoľahlivosť.

Meranie sa vykonáva v širokom rozsahu hodnôt kvôli schopnosti zariadenia pracovať dlho zo zabudovaného zdroja energie. Domáce prístroje nespĺňajú všetky potrebné požiadavky, pretože na to, aby sa zabránilo vplyvu skreslenia toku plynu na výsledky výpočtu, je potrebné používať výlučne viacúčelové ultrazvukové prietokomery.

Klasifikácia prietokomerov podľa princípu činnosti

Prietokomery sa líšia niekoľkými spôsobmi, vrátane tlaku, typu použitého plynu a teplotných podmienok. Vyberte zariadenie v závislosti od podmienok použitia a úloh.

Meracie prístroje pozostávajú z častí, ako je prevodník zodpovedný za pokles tlaku, spojovací prvok a manometer.

Typ # 1 - Atramentové vygenerujú prietokomery

Prietokomer tohto typu, určený aj na meranie prietoku zemného plynu, má niekoľko charakteristických charakteristík. Zariadenie je pokryté negatívnou spätnou väzbou, frekvencia prúdových spojení závisí od prietoku plynu.

Počítadlá vydané na základe prietokomerov sa používajú pre obchodné účtovníctvo bez predbežnej kontroly.

1 - atramentový prvok; 2 a 3 - prevodníky; 4 - zariadenie na extrakciu signálu; 5 - elektrická tryska; 6 - pracovná komora; 7 a 8 - steny pracovnej komory; 9 - separátor; 10 a 11 - regulačné dýzy; 12 a 13 - prijímacie kanály; 14 a 15 - odtokové kanály; 16 a 17 - kanály spätnej väzby; 18 - rozšírenie výkonovej dýzy; 19 - výstupok na výkonovej dýze

Prietokomer automatický generátor typ je predmetom upchávania, medzi jeho nevýhody patrí aj nestabilita ukazovateľa konverzie.

Tieto zariadenia majú podobné nevýhody ako vírivé zariadenia:

• Závislosť od skreslenia grafu rýchlosti za predpokladu, že sa používa v spojení so zúženými nástrojmi;
• masívne tlakové straty sú nezvratné;
• hlavná časť prietokomeru má obrovské rozmery;
• značná nestabilita konverzného kurzu.

dôstojnosťautomatický generátor prietokomer sa nelíši od vírivého zariadenia, s výnimkou schopnosti pracovať s kontaminovanými plynmi. Tieto prietokomery nenašli široké praktické uplatnenie v komerčnom účtovníctve.

2. typ - Vortexové prietokomery

Existuje niekoľko silných stránok zariadení, vrátane presnosti meraní, nedostatočnej citlivosti na kontamináciu a pneumatického šoku, ľahkej obsluhy, prístroji tiež chýbajú pohyblivé časti.

Zariadenia odolávajú najťažším vonkajším podmienkam, presnosť indikátorov je zaručená pri okolitej teplote do 500 stupňov Celzia, maximálna úroveň tlaku je 30 MPa

Známe sú aj nevýhody použitia tohto typu prietokomerov - zvýšená citlivosť na mechanické vibrácie, zníženie tlaku. Priemer potrubia mal by byť v rozmedzí 15-30 cm.

Typ # 3 - Ultrazvukové prietokomery

Zariadenie, známe tiež ako akustické, má niekoľko nesporných výhod:

• nedostatok hydraulického odporu;
• zariadenie nemá žiadne pohyblivé časti, čo zvyšuje jeho spoľahlivosť;
• zvýšená pevnosť mechanizmu;
• rýchla akcia.

Prietokomer tohto typu je založený na stanovení rozdielu v čase jazdy signálu.

Prevádzka ultrazvukových prietokomerov je nezávislá od teploty, okolitého tlaku, viskozity a elektrickej vodivosti, čo zaručuje presnosť údajov

Ultrazvukové senzory umiestnené diagonálne voči sebe navzájom slúžia ako prijímač a emitor. Použitie niekoľkých kanálov kompenzuje deformáciu profilu toku.

Typ # 4 - Bubnové prietokomery

Táto kategória pomôcok sa spravidla používa na laboratórny výskum. Tlak, ktorý sa vyskytuje počas otáčania bubna, vedie k naplneniu úseku plynom a jeho následnému vyprázdneniu.

Pre plnohodnotnú činnosť mechanizmov počítania bubnov (bez generátora impulzov) nie je potrebný konštantný zdroj energie, čo je ich nespornou výhodou.

Počet otáčok bubna je úmerný kubickým jednotkám plynu, indikátor je prenášaný na číselník počítania. Prietokomery bubnov majú vysokú presnosť merania.

Typ # 5 - levitácia zariadenie

Pohyblivá časť tachometra sa otáča v ložiskách, rýchlosť je rovnaká ako objemový prietok plynu. Konverzia rýchlosti kruhového pohybu na elektrický signál sa vykonáva pomocou sekundárneho prevodníka, výsledky sa odrážajú na ukazovateli.

Merače levitácie pracujú v podmienkach od -30 do +50 stupňov Celzia, chyba hodnôt je v rozmedzí ± 1,5%

levitácia Od komerčných meraní spotreby zemného plynu sú potrebné zariadenia, a to na domáce aj komunálne účely.

Typ # 6 - Počítadlá membrán

Patent na výrobu jedného z najbežnejších meracích prístrojov na meranie plynu bol udelený v druhej polovici 19. storočia v Anglicku.

Princíp činnosti mechanického prietokomeru je založený na zmene polohy membrán pohyblivých komôr pri vstupe plynu. Počas vstupu a výstupu látky sa vykonáva striedavý pohyb.

Membránový prietokomer plynu môže pozostávať z 2 alebo 4 komôr, v závislosti od objemu meranej látky a konštrukcie

Výpočtové zariadenie poháňa prevodový systém a páky. Mechanizmy majú širokú škálu hodnôt pre merania - do 1: 100.

Typ # 7 - Rotačné spotrebiče

V mechanickom zariadení sú v meracej komore umiestnené dva rotory, ktoré sa začínajú pohybovať pod tlakom látky. Rotujúce časti sú umiestnené navzájom kolmo, ich počiatočné umiestnenie je fixované pomocou synchronizačných kolies.

Množstvo plynu je úmerné počtu otáčok rotorov. S pomocou magnetickej spojky a prevodovky sa rotácia rotora prenáša na čítacie zariadenie, ktoré je zodpovedné za akumuláciu objemu prechádzajúcej látky.

Rotačný prietokomer má veľkú kapacitu, používa sa v sieťových odvetviach, stredných a malých objemoch spotreby plynu

Medzi hlavné výhody rotačných prietokomerov patrí vysoká presnosť merania, kompaktnosť zariadenia, široký rozsah meraní prietoku. Medzi nevýhody patrí hluk mechanizmu, jeho vysoké náklady, citlivosť na vonkajšie faktory vrátane znečistenia.

Typ # 8 - Merače prietoku turbíny

Mechanické zariadenie má tvar rúrkového segmentu, vo vnútri prietokomeru je umiestnená turbína s hriadeľom a pohyblivé podpery. Energetické zariadenie sa pohybuje kvôli látke prechádzajúcej cez meraciu komoru.

Rýchlosť mechanizmu sa rovná prietoku a prietoku plynu. Naakumulovaný objem sa odráža na počítacom mechanizme, prevod do neho sa vykonáva mechanicky pomocou prevodovky, prevodového systému.

Merač turbíny sa môže používať iba s čistými hnacími plynmi, plynmi, kvapalinami alebo parami v suspenzii, pokiaľ neobsahujú pevné častice.

Okrem vyššie uvedeného existujú aj iné zariadenia, ale spravidla sa používajú vo vedeckom výskume. V komerčnej sfére sa prakticky nezúčastňujú.

Odporúčame tiež, aby ste si prečítali náš ďalší článok, v ktorom sme podrobne hovorili o tom, ako zvoliť plynomer pre domácnosť. Viac informácií - prejdite na odkaz.

Zariadenia na meranie množstva plynu

Zariadenia na meranie prietoku plynu podľa metódy výpočtu sú rozdelené do niekoľkých kategórií. Vysokorýchlostné sa používajú na stanovenie objemu zväzku študovaného média. Tieto zariadenia nemajú meracie komory. Citlivá časť je poháňač (tangenciálne alebo axiálne), čo spôsobuje rotáciu toku hmoty.

Objemové merače sú menej závislé od typu výrobku. Medzi ich nevýhody patrí zložitosť dizajnu, vysoká cena a pôsobivé rozmery. Prístroj pozostáva z niekoľkých meracích komôr, má zložitejšiu konštrukciu. Tento typ zariadení je rozdelený do niekoľkých typov - piest, čepeľ, ozubené koleso.

Je známa ďalšia klasifikácia meračov množstva plynu, ktorá zahŕňa tri typy zariadení: rotačné, bubnové a ventilové.

Rotačné merače majú vysoký výkon.Ich pôsobenie je založené na výpočte počtu otáčok lopatiek vo vnútri zariadenia, pričom ukazovateľ zodpovedá objemu plynu. Medzi ich hlavné výhody patrí dlhovekosť, nezávislosť od elektrickej energie a zvýšená odolnosť voči krátkodobému preťaženiu.

Bubnové plynomery fungujú na princípe výtlaku. Ukazovatele korekcie ako teplota, zloženie plynu a úroveň vlhkosti sa nezohľadňujú

Počítadlá bubnov pozostávajú z puzdra, počítacieho mechanizmu a bubna s meracími komorami. Princíp činnosti zariadenia na meranie spotreby plynu spočíva v určení počtu otáčok bubna, ktoré sa otáčajú v dôsledku tlakového rozdielu. Napriek presnosti výpočtov tento typ zariadenia nenašiel široké uplatnenie kvôli svojej objemnej veľkosti.

Princíp činnosti posledného typu meračov, známych ako ventilové merače, je založený na pohybe pohyblivej priečky, ktorá je ovplyvnená tlakovým rozdielom látky. Prístroj sa skladá z niekoľkých častí - počítacieho a distribučného mechanizmu, ako aj z puzdra. Má veľké rozmery, preto sa používa hlavne v každodennom živote.

Závery a užitočné video na túto tému

Ako fungujú prietokomery na vírivý plyn, sa bude diskutovať v nasledujúcom videu:

Meranie prietoku plynu je jednou z kľúčových úloh vo výrobe. Na trhu prietokomerov je k dispozícii veľké množstvo zariadení s rôznymi návrhmi a prevádzkovými princípmi, ktoré sú tiež vhodné pre domáce potreby. S ich pomocou môžete určiť takmer akékoľvek množstvo kvapaliny alebo plynu, bez potreby inštalácie špeciálneho kalibračného modelu.

Náš materiál môžete doplniť zaujímavými informáciami k téme článku, položiť zaujímavé otázky alebo sa zapojiť do diskusie. Svoje komentáre zanechajte v poli nižšie.