Hvordan og i hvilket gasforbrug måles: målemetoder og typer af måleudstyr

En flowmåler er en enhed til måling af et stofs volumetriske eller massestrømningshastighed, herunder naturgas, brændbare, ætsende gasser og luftseparationsprodukter. Beregning af flowmængder i industrielle virksomheder eller i hverdagen kan udføres uden involvering af specialister.

Dernæst vil vi fortælle dig, hvordan og hvad gassen måles i, give en beskrivelse af de enheder, der bruges til dette formål, og også overveje de vigtigste metoder til bestemmelse af gasstrømningshastigheden.

Direkte metode til måling af gasforbrug

Gasmængden beregnes i kubikmeter, sjældnere bruges andre masseenheder, såsom tons eller kilo, som regel til procesgasser.

Den direkte metode er den eneste metode, der giver en direkte måling af mængden af ​​passerende gas.

Svaghederne ved enheder, der beregner et stofs volumetriske eller massestrømningshastighed, omfatter:

1. Begrænset ydelse af flowmålere under forurenede gasforhold.
2. Der er stor sandsynlighed for brud på grund af delvis blokering af flow eller pneumatisk chok.
3. De høje omkostninger ved roterende målere i forhold til andre enheder.
4. Store dimensioner af enhederne.

De mange fordele ved denne metode overlapper de anførte ulemper, hvorfor den er blevet den mest udbredte med hensyn til antallet af installerede tællere.

Blandt dem - den direkte måling af gasmængden, fraværet af afhængighed af forvrængningen af ​​strømningshastighedsgrafen, både ved indløbet og ved udløbet, hvilket gør det muligt at reducere UUG. Bredden af ​​intervallet er op til 1: 100. Til dette formål anvendes enheder af membranen og roterende type. De kan bruges i lokaler med installerede impulskedler.

Indirekte målemetoder

Disse metoder involverer f.eks. Beregning af et stofs strømningshastighed gennem et givet tværsnitsareal. For at opnå de mest nøjagtige resultater er det nødvendigt at udligne gashastigheden.

Måling af differenstryk gasflow

En af de mest almindelige og velstuderede gasstrømningsmetoder, den åbningsbaserede metode har flere fordele, herunder enkelhed. flowtransducermekanisme, hvis virkning er rettet mod at måle trykfaldet af et stof, der strømmer gennem en lokal indsnævring i en gas rørledning. Til beregninger har du ikke brug for det flowmålere står.

På trods af tilstedeværelsen af ​​et komplet videnskabeligt og teknisk grundlag har denne målemetode flere betydelige ulemper. - lille måleområde, der, selv med flerbegrænsede tryksensorer, ikke overstiger værdien 1:10.

Hydraulisk modstand i gasledninger øge følsomheden over for grafen for ændringen igennemsnit hastigheder i dybden eller bredden af ​​strømmen ved indgangen til membranen. Længden af ​​lige sektioner foran indsnævringsanordningerne skal være mindst 10 diametre DN af rørkonstruktionen.

Højhastighedsmetode til bestemmelse af omkostninger

Til denne metode bruges omformere af turbintype. Disse enheder har flere fordele, herunder lille størrelse og vægt, og en overkommelig pris i deres kategori.

Disse enheder er ikke følsomme over for pneumatisk stød. Intervallet for flowmåleværdier er op til 1:30, hvilket er betydeligt højere end for åbningsenheder.

Ulemperne omfatter følsomhed, omend ubetydelig, for strømningsforvrængninger ved indgangens ind- og udløb, afvigelse af resultaterne af målinger af pulserende gasstrømme. Ved lave strømningshastigheder i området fra 8 til 10 m³/ t er flowmålere ude af drift.

Ultralydsmålemetode

Populariteten af ​​akustiske flowmålere, der måler mængden af ​​gas, især inden for kommerciel regnskab er steget med udviklingen af ​​mikroelektronik. Der er ingen bevægelige dele i akustiske flowmålere samt dele, der stikker ud i flowet, hvilket øger deres pålidelighed markant.

Målingen udføres over en lang række værdier på grund af enhedens evne til at fungere i lang tid fra den indbyggede strømkilde. Husholdningsapparater opfylder ikke alle de nødvendige krav, da for at undgå påvirkning af forvrængning gasflow til beregningsresultaterne, er det nødvendigt at bruge udelukkende multibeam ultralyd flowmålere.

Flowmålerklassificering ifølge driftsprincippet

Flowmålere adskiller sig i flere parametre, herunder tryk, gasart, temperaturforhold. Enheden skal vælges afhængigt af brugsbetingelserne samt opgaverne.

Målere består af dele såsom en differenstrykstransducer, et forbindelsesstykke og en manometer.

Type # 1 - inkjet autogenerator flowmålere

En flowmåler af denne type, som også er beregnet til måling af naturgas strømningshastighed, har flere særpræg. Enheden er opslugt af negative feedbacks, frekvensen af ​​jetforbindelser afhænger af gasstrømningshastigheden.

Målere produceret på basis af jetstrømningsmålere bruges til kommerciel måling uden forudgående undersøgelse.

Jet flowmåler autogenerator typen er tilbøjelig til at tilstoppe, blandt dens ulemper er også ustabiliteten af ​​konverteringsfrekvensen.

Disse enheder har lignende ulemper som hvirvelenheder:

• afhængighed af forvrængninger af hastighedsgrafen, forudsat at den bruges sammen med indsnævring af enheder;
• massive hovedtab er irreversible;
• hoveddelen af ​​flowmåleren har enorme dimensioner;
• betydelig volatilitet i konverteringsfrekvensen.

Fordele autogenerator flowmålere adskiller sig ikke fra en hvirvelenhed, undtagen evnen til at arbejde med forurenede gasser. Disse målere har ikke fundet store praktiske anvendelsesmuligheder ved måling af forvaring.

Type # 2 - vortex flowmålere

Der er flere styrker ved instrumenterne, herunder nøjagtigheden af ​​de udførte målinger, manglen på følsomhed over for snavs og pneumatisk stød, brugervenlighed, enheden mangler også bevægelige dele.

Der er også kendte betydelige ulemper ved at bruge denne type flowmålere - øget følsomhed over for mekaniske vibrationer, trykfald. Rørdiameter skal være i området 15-30 cm.

Type # 3 - ultralydsflowmålere

Enheden, også kendt som en akustisk enhed, har flere ubestridelige fordele:

• mangel på hydraulisk modstand;
• der er ingen bevægelige dele i enheden, hvilket øger dens pålidelighed;
• øget styrke af mekanismen;
• hurtig handling.

Et flowmeter af denne type er baseret på bestemmelsen af ​​forskellen i transittid.

Ultralydssensorer, der er placeret diagonalt i forhold til hinanden, fungerer som modtager og sender. Brug af flere kanaler kompenserer for deformationen af ​​strømningsprofilen.

Type # 4 - tromle flowmålere

Denne kategori af enheder bruges som regel til laboratorieforskning. Det tryk, der genereres under tromlens rotation, fører til fyldning af sektionen med gas og deres efterfølgende tømning.

Antallet af omdrejninger på tromlen er proportionalt med kubiske gasenheder, indikatoren overføres til tællestrukturens urskive. Trommestrømningsmålere har høj målepræcision.

Type # 5 - svævende enheder

Den bevægelige del af omdrejningstælleren roterer i lejer, hastigheden er lig med den volumetriske gasstrømningshastighed. Omdannelsen af ​​hastigheden af ​​en cirkulær bevægelse til et elektrisk signal udføres ved hjælp af en sekundær omformer, resultaterne afspejles på indikatoren.

Levitating enheder er efterspurgte i den kommercielle måling af naturgasforbrug, både til husholdnings- og kommunale formål.

Type # 6 - membranmålere

Patentet til fremstilling af en af ​​de mest almindelige måleindretninger til måling af gas blev udstedt i anden halvdel af det nittende århundrede i England.

Funktionsprincippet for en mekanisk flowmåler er baseret på en ændring i placeringen af ​​bevægelige kammermembraner i gasstrømningsøjeblikket. Skiftende bevægelse udføres under stoffets ind- og udløb.

Tælleren driver gear- og håndtagssystemet. Mekanismerne har en bred vifte af værdier til målinger - op til 1: 100.

Type # 7 - roterende instrumenter

I en mekanisk anordning er to rotorer placeret i målekammeret, som begynder at bevæge sig under stoffets tryk. De roterende dele er placeret vinkelret på hinanden, deres oprindelige placering er fastgjort ved hjælp af synkroniseringshjul.

Mængden af ​​gas er proportional med antallet af omdrejninger af rotorerne. Ved hjælp af en magnetisk kobling og en gearkasse overføres rotorens rotation til beregningsindretningen, som er ansvarlig for akkumuleringen af ​​volumenet af det passerede stof.

De største fordele ved roterende flowmålere inkluderer høj målepræcision, enhedens kompakthed og en lang række flowmålinger. Blandt ulemperne er støj fra mekanismen, dens høje omkostninger, følsomhed over for eksterne faktorer, herunder forurening.

Type # 8 - Turbinemålere

Den mekaniske type enhed har form som et rør segment; en turbine med en aksel og bevægelige understøtninger er placeret inde i flowmåleren. Kraftenheden bevæger sig på grund af stoffet, der passerer gennem målekammeret.

Mekanismens bevægelseshastighed er lig med strømningshastigheden og gasstrømningshastigheden. Det akkumulerede volumen afspejles i tællemekanismen, overførslen til den udføres mekanisk ved hjælp af en gearkasse, et gearsystem.

Ud over disse er der andre enheder, men de bruges som regel i videnskabelig forskning. På det kommercielle område er de praktisk talt ikke involveret.

Vi anbefaler også at læse vores anden artikel, hvor vi talte detaljeret om, hvordan du vælger en gasmåler til dit hjem. Flere detaljer - gå til link.

Instrumenter til måling af gasmængden

Ifølge beregningsmetoden er enheder til måling af gasforbrug opdelt i flere kategorier. Hastighed bruges til at bestemme det volumetriske antal af det undersøgte medium. Disse enheder har ikke målekamre. En følsom detalje er turbine (tangential eller aksial), som drives af rotationen af ​​stofstrømmen.

Volumetriske målere er mindre afhængige af produkttypen. Deres ulemper inkluderer designets kompleksitet, høje pris og imponerende dimensioner. Enheden består af flere målekamre og har et mere komplekst design. Denne type enheder er opdelt i flere typer - stempel, klinge, gear.

Der er også en anden klassificering af gasmålere, som omfatter tre typer enheder: roterende, tromle og ventil.

Rotationsmålere har en stor strømningskapacitet. Deres handling er baseret på at beregne antallet af omdrejninger af knivene inde i enheden, indikatoren svarer til gasmængden. Deres største fordele omfatter holdbarhed, uafhængighed af elektricitet, øget modstandsdygtighed over for kortvarige overbelastninger.

Tromlemålere består af et legeme, en tællemekanisme og en tromle med målekamre. Funktionsprincippet for enheden til måling af gasforbrug består i at bestemme antallet af omdrejninger på tromlen, som roterer på grund af trykforskellen. På trods af beregningernes nøjagtighed har denne type enhed ikke fundet bred anvendelse på grund af dens besværlige størrelse.

Funktionsprincippet for den sidstnævnte type målere, kendt som ventilmålere, er baseret på bevægelsen af ​​en bevægelig skillevæg, som påvirkes af stoffets trykforskel. Enheden består af flere dele - en tælle- og gasfordelingsmekanisme samt et hus. Det har store dimensioner, derfor bruges det hovedsageligt i hverdagen.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Hvordan virvelgasstrømningsmålere fungerer, vil blive diskuteret i følgende video:

Gasflowmåling er en af ​​nøgleopgaverne i produktionen. Der er et stort antal enheder på flowmålermarkedet med forskellige designs og driftsprincipper, som også er velegnede til husholdningsbehov. Med deres hjælp kan du bestemme næsten enhver mængde væske eller gas, og du behøver ikke en særlig kalibreringsstandardinstallation.

Du kan supplere vores materiale med interessante oplysninger om emnet i artiklen, stille spørgsmål af interesse eller deltage i diskussionen. Efterlad dine kommentarer i blokken herunder.