Hvordan og i hvad måles gasstrøm: målemetoder + oversigt over alle typer gasstrømmålere

Et flowmeter er en anordning til måling af et stofs volumetriske eller massestrømningshastighed, herunder naturgas, brændbare, aggressive gasser, luftseparationsprodukter. Beregning af flowmængder hos industrielle virksomheder eller hjemme kan udføres uden involvering af specialister.

Derefter vil vi beskrive, hvordan og i hvilken gas der måles, give en beskrivelse af de enheder, der bruges til dette formål, og også overveje de vigtigste metoder til bestemmelse af gasstrøm.

Direkte metode til måling af gasforbrug

Mængden af ​​gas beregnes i kubikmeter, mindre almindeligt anvendte er andre masseenheder, såsom tons eller kilogram, normalt til procesgasser.

Den direkte metode er den eneste metode, der giver direkte måling af volumenet af gas, der passerer.

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

1. Flowmålers begrænsede funktionsevne i et forurenet gasmiljø.
2. Der er stor sandsynlighed for svigt på grund af delvis blokering af strømmen eller pneumatisk stød.
3. Høje omkostninger ved roterende tællere i sammenligning med andre enheder.
4. Store dimensioner af enheder.

Adskillige fordele ved denne metode overlapper de anførte ulemper, på grund af hvilken den også fik den største fordeling i antallet af installerede tællere.

Ved hjælp af en flowmåler kan du beregne et stofs volumen eller masse pr. Tidsenhed. Installation på en skrå del af rørledningen vil reducere målefejlen

Blandt dem - en direkte måling af gasvolumen, fraværet af afhængighed af forvrængningen af ​​strømningshastighedsgrafen, både ved indløbet og ved udløbet, hvilket reducererUUG. Omfangets bredde er op til 1: 100. Til dette formål anvendes membran- og rotationsindretninger. De kan bruges i værelser med installeret kedel med pulserende type.

Indirekte målemetoder

Disse metoder inkluderer for eksempel beregning af strømning af et stof gennem et givet tværsnitsareal. For at opnå de mest nøjagtige resultater er det nødvendigt at udligne gashastigheden.

Måling af differenstryk gasstrøm

En af de mest almindelige og studerede metoder til gasstrømning, baseret på brugen af ​​en indsnævrelsesindretning, har adskillige fordele, herunder enkelheden i flowtransducermekanismen, hvis virkning er beregnet til at måle trykfaldet for et stof, der strømmer gennem en lokal indsnævring i en gasrørledning. Ingen beregninger kræves flowmålere stande.

På trods af tilgængeligheden af ​​et komplet videnskabeligt og teknisk grundlag har denne målemetode adskillige betydelige ulemper - et lille måleområde, der selv ikke tager højde for sensorer med flere grænser, overstiger ikke værdien 1:10.

Standard tilspidsningsenheder er fremstillet ved hjælp af speciel teknologi med høje krav til ruhed. Deres anvendelse er udelukkende tilladt på glatte rørledninger.

Hydraulisk modstand i gasledninger øge følsomheden over for skemaændringer isrednennyh hastigheder i dybden eller bredden af ​​strømmen ved indgangen til membranen. Længden af ​​de lige sektioner foran indsnævringsindretningerne skal være mindst 10 diametre af rørstrukturen.

Hurtig omkostningsmetode

Turbinkonvertere bruges til denne metode. Disse enheder har adskillige fordele, herunder små dimensioner og vægt, en overkommelig pris i deres kategori.

Disse enheder er ikke følsomme over for pneumatisk stød. Området for flowmåleværdier er op til 1:30, hvilket signifikant overstiger den samme indikator for indsnævringsenheder.

En turbinestrømtransducer kan bruges i et miljø ved temperaturer fra minus 200 til +200 ° C, hvis enheden er installeret til ikke-aggressiv og enfaset kryogen væske. For aggressive væsker vil indikatoren være fra minus 60 til +50 ° C

Ulemperne inkluderer følsomhed, omend ubetydelig, for strømningsforvrængninger ved indløbet og udløbet af indretningen og afvigelse af måleresultaterne for pulserende gasstrømme. Til lave omkostninger i området fra 8 til 10 m³/ h, flowmetre er ikke aktive.

Ultrasonisk målemetode

Populariteten af ​​akustiske flowmetre, der måler gasmængden, især inden for kommerciel bogføring, er vokset med udviklingen af ​​mikroelektronik. I akustiske flowmetre er der ingen bevægelige dele såvel som dele, der stikker ud i strømmen, hvilket øger deres pålidelighed markant.

Målingen udføres i en lang række værdier på grund af enhedens evne til at arbejde i lang tid fra den indbyggede strømkilde. Husholdningsapparater opfylder ikke alle de nødvendige krav, da det for at undgå påvirkning af gasstrømningsforvrængninger på beregningsresultaterne er det nødvendigt udelukkende at anvende ultralydstrømningsmåler med flere stråler.

Klassificering af flowmålere i henhold til handlingsprincippet

Flowmålerne adskiller sig på flere måder, herunder tryk, anvendt gastype og temperaturforhold. Vælg en enhed afhængig af brugsbetingelserne såvel som opgaverne.

Måleinstrumenter består af dele såsom en transducer, der er ansvarlig for trykfaldet, forbindelseselementet og trykmåleren.

Type # 1 - Inkjet autogenerating flowmålere

Et flowmeter af denne type, også designet til at måle strømmen af ​​naturgas, har flere særpræg. Enheden er dækket af negative feedbacks, frekvensen af ​​jetforbindelserne afhænger af gasstrømmen.

Tællere udstedt på grundlag af jet flowmålere bruges til kommerciel bogføring uden forundersøgelse.

1 - inkjet-element; 2 og 3 - omformere; 4 - signalekstraktionsindretning; 5 - effektdyse; 6 - et arbejdskammer; 7 og 8 - arbejdskammerets vægge; 9 - separator; 10 og 11 - kontroldyser; 12 og 13 - modtagelse af kanaler; 14 og 15 - dræningskanaler; 16 og 17 - feedbackkanaler; 18 - udvidelse af effektdysen; 19 - afsats på el-dysen

Jet flow meter auto generator type er genstand for tilstopning, blandt dens ulemper er også ustabiliteten af ​​konverteringsindikatoren.

Disse enheder har lignende ulemper med hvirvelenheder:

• Afhængighed af forvrængningen af ​​hastighedsgrafen, forudsat at den bruges sammen med indsnævringsinstrumenter;
• massive tryktab er irreversible;
• hoveddelen af ​​flowmåleren har enorme dimensioner;
• betydelig ustabilitet i konverteringsfrekvensen.

værdighedauto generator flowmåleren adskiller sig ikke fra hvirvelindretningen med undtagelse af evnen til at arbejde med forurenede gasser. Disse flowmetere har ikke fundet bred praktisk anvendelse i kommerciel regnskabsføring.

Type # 2 - Vortex flowmetre

Der er flere styrker af enhederne, herunder nøjagtigheden af ​​målingerne, den manglende følsomhed over for forurening og pneumatisk stød, let betjening, enheden mangler også bevægelige dele.

Enhederne modstår de vanskeligste ydre forhold, indikatorernes nøjagtighed garanteres ved en omgivelsestemperatur på op til 500 grader Celsius, det maksimale trykniveau er 30 MPa

Betydelige ulemper ved anvendelse af denne type flowmålere er også kendt - øget følsomhed over for mekaniske vibrationer, trykudtag. Rørdiameter skal være i intervallet 15-30 cm.

Type # 3 - Ultralydsstrømningsmetre

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

• mangel på hydraulisk modstand;
• enheden har ingen bevægelige dele, hvilket forbedrer dens pålidelighed;
• forøget styrke af mekanismen;
• hurtig handling.

Et flowmeter af denne type er baseret på bestemmelse af forskellen i signalets køretid.

Funktionen af ​​ultralydsstrømmålere er uafhængig af temperatur, omgivelsestryk, viskositet og elektrisk ledningsevne, hvilket garanterer nøjagtigheden af ​​dataene

Ultrasoniske sensorer, der er placeret diagonalt i forhold til hinanden, fungerer som en modtager og emitter. Brugen af ​​flere kanaler kompenserer for deformationen af ​​strømningsprofilen.

Type # 4 - Tromle-flowmetre

Denne kategori af enheder bruges som regel til laboratorieforskning. Trykket, der opstår under rotation af tromlen, fører til fyldning af sektionen med gas og efterfølgende tømning.

Til den fulde driften af ​​tromletællingsmekanismer (uden en pulsgenerator) er der ikke behov for en konstant strømkilde, hvilket er deres ubestridelige fordel

Antallet af tromlernes omdrejningstal er proportionalt med kubiske gasenheder, indikatoren overføres til uret til tællingsdesignet. Trommestrømsmålere har høj måleenhed.

Type # 5 - levitation enheder

Den bevægelige del af turtellerindretningen roterer i lejerne, hastigheden er lig med den volumetriske gasstrøm. Konvertering af cirkulær bevægelseshastighed til et elektrisk signal udføres ved hjælp af en sekundær konverter, resultaterne reflekteres på indikatoren.

Leviteringsmåleudstyr fungerer under forhold fra -30 til +50 grader celsius, fejlen i værdierne ligger i intervallet ± 1,5%

levitation apparater er efterspurgt i den kommercielle måling af naturgasforbrug, både til huslige og kommunale formål.

Type # 6 - Membran tællere

Et patent til fremstilling af et af de mest almindelige måleindretninger til gasmåling blev tildelt i anden halvdel af det nittende århundrede i England.

Princippet for drift af et mekanisk flowmåler er baseret på en ændring i positionen af ​​de bevægelige kammermembraner på tidspunktet for gasindtræden. Alternativ bevægelse udføres under stoffets indløb og udløb.

Gasstrømningsmåleren af ​​membranen kan bestå af 2 eller 4 kamre, afhængigt af volumenerne af det målte stof og design

Regneenheden driver gearsystemet og håndtagene. Mekanismerne har en lang række værdier til målinger - op til 1: 100.

Type # 7 - Rotary apparater

I den mekaniske anordning er to rotorer placeret i målekammeret, som begynder at bevæge sig under stoffets tryk. 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 transmitteres rotorens rotation til en tælleindretning, der er ansvarlig for akkumuleringen af ​​volumenet af det passerede stof.

Den roterende flowmåler har en stor kapacitet, den bruges i forsyningsselskaber, mellemstore og små mængder gasforbrug

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

Type # 8 - Turbine Flow Meters

Den mekaniske anordning har form af et rørsegment, en turbin med en skaft og bevægelige understøtninger er placeret inde i flowmåleren. Strømindretningen bevæger sig på grund af stoffet, der passerer gennem målekammeret.

Mekanismens hastighed er lig med strømningshastigheden og gasstrømmen. Det akkumulerede volumen reflekteres på tællemekanismen, overførslen til den udføres mekanisk ved hjælp af en gearkasse, gearsystem.

Turbinemåleren kan kun bruges med rene drivmidler - gas, væske eller damp i suspension, forudsat at de ikke indeholder faste partikler

Ud over ovenstående er der andre enheder, men de bruges som regel i videnskabelig forskning. I den kommercielle sfære er de praktisk talt ikke involveret.

Vi anbefaler også, at du læser vores anden artikel, hvor vi talte detaljeret om, hvordan man vælger en gasmåler til hjemmet. Flere detaljer - gå til linket.

Enheder til måling af mængden af ​​gas

Enheder til måling af gasstrømmen efter beregningsmetoden er opdelt i flere kategorier. Højhastighedsnumre bruges til at bestemme volumenantalet for det undersøgte medium. Disse enheder har ikke målekamre. Den følsomme del er løbehjul (tangential eller aksial), der får stoffets strømning til at rotere.

Volumetriske målere er mindre afhængige af produkttypen. Deres ulemper inkluderer designets kompleksitet, den 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.

En anden klassificering af gasmængdemålere er kendt, der inkluderer tre typer apparater: roterende, tromle og ventil.

Rotationsmålere har høj kapacitet.Deres handling er baseret på beregningen af ​​antallet af omdrejninger af bladene inde i enheden, indikatoren svarer til mængden af ​​gas. Deres vigtigste fordele inkluderer lang levetid, uafhængighed fra elektricitet og øget modstand mod kortvarig overbelastning.

Trommeltype gasmålere fungerer efter princippet om forskydning. Korrektionsindikatorer som temperatur, gassammensætning og fugtighedsniveau tages ikke med i betragtning

Trommeltællere består af et hus, en tællemekanisme og en tromle med målekamre. Princippet for betjening af enheden til måling af gasforbrug er at bestemme antallet af tromler, som roterer på grund af trykforskellen. På trods af nøjagtigheden af ​​beregninger har denne type enhed ikke fundet bred anvendelse på grund af dens voluminøse størrelse.

Funktionsprincippet for sidstnævnte type meter, kendt som ventilmålere, er baseret på bevægelsen af ​​den bevægelige skillevægge, der 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 virvelgasstrømningsmåler fungerer, vil blive drøftet i følgende video:

Måling af gasstrøm er en af ​​de vigtigste opgaver i produktionen. Et stort antal enheder med forskellige design og driftsprincipper er tilgængelige på flowmetermarkedet, som også er velegnet til indenlandske behov. Med deres hjælp kan du bestemme næsten enhver mængde væske eller gas uden behov for en speciel kalibreringsmodelinstallation.

Du kan supplere vores materiale med interessant information om artiklets emne, stille spørgsmål af interesse eller deltage i diskussionen. Efterlad dine kommentarer i boksen nedenfor.