Kuinka ja missä kaasuvirtausta mitataan: mittausmenetelmät + yleiskatsaus kaikentyyppisistä kaasuvirtausmittarista

Virtausmittari on laite aineen tilavuus- tai massavirtausnopeuden mittaamiseksi, mukaan lukien maakaasu, palavat, aggressiiviset kaasut, ilmanerotustuotteet. Virtausmäärät voidaan laskea teollisuusyrityksissä tai kotona ilman asiantuntijoiden osallistumista.

Seuraavaksi kuvaamme kuinka ja missä kaasua mitataan, annamme kuvauksen tähän tarkoitukseen käytettävistä laitteista ja tarkastelemme myös päämenetelmiä kaasun virtauksen määrittämiseksi.

Suora menetelmä kaasun kulutuksen mittaamiseksi

Kaasun tilavuus lasketaan kuutiometreinä, vähemmän prosessikaasuille käytetään muita massayksiköitä, kuten tonnia tai kiloa.

Suora menetelmä on ainoa menetelmä, joka tarjoaa suoran mittauksen läpi kulkevan kaasun määrästä.

Aineen tilavuus- tai massavirtauslaskelmaa laskevien laitteiden heikkouksia ovat:

1. Virtausmittarien rajallinen käyttö saastuneessa kaasuympäristössä.
2. Epäonnistumisen todennäköisyys on suuri johtuen virtauksen osittaisesta tukkeutumisesta tai pneumaattisesta iskusta.
3. Kiertolaskurien korkeat kustannukset muihin laitteisiin verrattuna.
4. Laitteiden suuret mitat.

Tämän menetelmän lukuisat edut menevät päällekkäin lueteltujen haittojen kanssa, minkä vuoksi menetelmä sai myös suurimman jaon asennettujen laskurien lukumäärässä.

Virtausmittarilla voit laskea aineen tilavuuden tai massan aikayksikköä kohti. Asennus putken kaltevalle osalle vähentää mittausvirhettä

Niiden joukossa - kaasumäärän suora mittaus, riippuvuuden puuttuminen virtausnopeusgrafiikan vääristymästä sekä tulo- että poistoaukossa, mikä vähentääUUG. Alueen leveys on jopa 1: 100. Tätä tarkoitusta varten käytetään kalvoja ja kiertolaitteita. Niitä voidaan käyttää huoneissa, joissa on asennetut pulssikattilat.

Epäsuorat mittausmenetelmät

Nämä menetelmät sisältävät esimerkiksi aineen virtausnopeuden laskemisen tietyn poikkileikkauspinnan läpi. Tarkimpien tulosten saamiseksi on tarpeen tasata kaasun nopeus.

Paine-erokaasun virtauksen mittaus

Yhdellä yleisimmistä ja tutkituista kaasuvirtausmenetelmistä, jotka perustuvat supistuslaitteen käyttöön, on useita etuja, mukaan lukien virtausanturimekanismin yksinkertaisuus, jonka toiminnan tarkoituksena on mitata kaasuputkessa paikallisen supistumisen kautta virtaavan aineen painehäviö. Laskelmia ei tarvita virtausmittarit seisoo.

Huolimatta siitä, että käytettävissä on täydellinen tieteellinen ja tekninen perusta, tällä mittausmenetelmällä on useita merkittäviä haittoja - pieni mittausalue, joka edes ottaen huomioon monen rajan paineanturit, ei ylitä arvoa 1:10.

Vakiokapenevat laitteet valmistetaan erityisellä tekniikalla ja karkeudella on korkeat vaatimukset. Niiden käyttö on sallittua yksinomaan sileillä putkistoilla.

Hydraulinen vastus kaasuputket lisätä herkkyyttä aikataulun muutoksillesrednennyh nopeudet syvyyksessä tai virtauksen leveydessä kalvon sisäänkäynnissä. Kapenevien laitteiden edessä olevien suorien osien pituuden tulisi olla vähintään 10 putkirakenteen halkaisijaa.

Nopea kustannusmenetelmä

Tässä menetelmässä käytetään turbiinimuuntajia. Näillä laitteilla on useita etuja, mukaan lukien pienet mitat ja paino, edullinen hinta luokassaan.

Nämä laitteet eivät ole herkkiä pneumaattisille iskuille. Virtauksen mittausarvojen alue on enintään 1:30, mikä ylittää huomattavasti saman indikaattorin kapenevien laitteiden kohdalla.

Turbiinivirtausmuuttajaa voidaan käyttää ympäristössä lämpötilassa välillä 200 - +200 ° C, jos laite on asennettu ei-aggressiivisiin ja yksivaiheisiin kryogeenisiin nesteisiin. Aggressiivisissa nesteissä indikaattorin lämpötila on miinus 60 - +50 ° C

Haittapuolia ovat herkkyys, vaikkakin merkityksetön, virtauksen vääristymille laitteen sisääntulossa ja ulostulossa sekä pulsaatiokaasuvirtausten mittaustulosten poikkeama. Alhaisin kustannuksin, välillä 8-10 m³/ h, virtausmittarit eivät toimi.

Ultraäänimittausmenetelmä

Kaasun määrää mittaavien akustisten virtausmittarien suosio, erityisesti kaupallisessa kirjanpidossa, on kasvanut mikroelektroniikan kehittyessä. Akustisissa virtausmittarissa ei ole liikkuvia osia, samoin kuin virtaan ulkonevia osia, mikä lisää niiden luotettavuutta merkittävästi.

Mittaus suoritetaan laajalla arvoalueella johtuen laitteen kyvystä toimia pitkään sisäänrakennetusta virtalähteestä. Kotitalouslaitteet eivät täytä kaikkia vaadittavia vaatimuksia, koska kaasuvirran vääristymien vaikutuksen välttämiseksi laskentatuloksiin on käytettävä yksinomaan monisäteisiä ultraäänivirtausmittareita.

Virtausmittarien luokittelu toimintaperiaatteen mukaan

Virtausmittarit eroavat useilla tavoilla, mukaan lukien paine, käytetyn kaasun tyyppi ja lämpötilaolosuhteet. Valitse laite käyttöolosuhteiden ja tehtävien mukaan.

Mittauslaitteet koostuvat osista, kuten anturista, joka vastaa painehäviöstä, kytkentäelementistä ja painemittarista.

Tyyppi 1 - mustesuihku autogenerating virtausmittarit

Tämän tyyppisellä virtausmittarilla, joka on myös suunniteltu mittaamaan maakaasun virtausta, on useita erottuvia ominaisuuksia. Laitetta peittävät negatiiviset palautteet, suihkuliitäntöjen taajuus riippuu kaasun virtauksesta.

Suihkuvirtausmittarien perusteella annettuja laskuria käytetään kaupalliseen kirjanpitoon ilman ennakkotarkastuksia.

1 - mustesuihkuelementti; 2 ja 3 - muuntimet; 4 - signaalin poistolaite; 5 - tehosuutin; 6 - työkammio; 7 ja 8 - työkammion seinät; 9 - erotin; 10 ja 11 - ohjaussuuttimet; 12 ja 13 - vastaanottavat kanavat; 14 ja 15 - tyhjennyskanavat; 16 ja 17 - palautekanavat; 18 - tehosuuttimen laajennus; 19 - sähkösuuttimen reuna

Suihkuvirtausmittari autogeneraattori tyyppi altistuu tukkeutumiselle, sen haittapuolena on myös muuntoindikaattorin epävakaus.

Näillä laitteilla on samanlaisia ​​haittoja vortex-laitteiden kanssa:

• Riippuvuus nopeusgraafin vääristymästä, edellyttäen että sitä käytetään yhdessä kapenevien instrumenttien kanssa;
• valtavat painehäviöt ovat peruuttamattomia;
• virtausmittarin pääosalla on valtavat mitat;
• muuntokurssin merkittävä epävakaus.

arvokkuusautogeneraattori virtausmittari ei eroa pyörrelaitteesta lukuun ottamatta kykyä toimia saastuneiden kaasujen kanssa. Nämä virtausmittarit eivät ole löytäneet laajaa käytännöllistä käyttöä kaupallisessa kirjanpidossa.

Tyyppi 2 - Vortex-virtausmittarit

Laitteilla on useita vahvuuksia, mukaan lukien mittausten tarkkuus, epäpuhtauksien herkkyyden puute ja pneumaattinen isku, helppokäyttöisyys, laitteesta puuttuu myös liikkuvia osia.

Laitteet kestävät vaikeimmat ulkoiset olosuhteet, indikaattorien tarkkuus taataan ympäristön lämpötilassa jopa 500 celsiusastetta, maksimipaine on 30 MPa

Tämän tyyppisten virtausmittarien käytön merkittäviä haittoja tunnetaan myös - lisääntynyt herkkyys mekaaniselle tärinälle, paineenpoisto. Putken halkaisija tulisi olla alueella 15-30 cm.

Tyyppi 3 - ultraäänivirtausmittarit

Laitteella, joka tunnetaan myös nimellä akustinen, on useita kiistattomia etuja:

• hydraulisen vastuskyvyn puute;
• laitteessa ei ole liikkuvia osia, mikä parantaa sen luotettavuutta;
• mekanismin lisääntynyt lujuus;
• nopea toiminta.

Tämän tyyppinen virtausmittari perustuu signaalin matka-ajan eron määrittämiseen.

Ultraäänivirtausmittarien toiminta on riippumaton lämpötilasta, ympäröivästä paineesta, viskositeetista ja sähkönjohtavuudesta, mikä takaa tietojen oikeellisuuden

Ultraääni-anturit, jotka sijaitsevat vinossa toisiinsa nähden, toimivat vastaanottimena ja säteilijänä. Useiden kanavien käyttö kompensoi virtausprofiilin muodonmuutoksen.

Tyyppi 4 - Rummumittarit

Tätä laiteluokkaa käytetään pääsääntöisesti laboratoriotutkimuksiin. Rummun pyörimisen aikana esiintyvä paine johtaa osan täyttämiseen kaasulla ja sen jälkeiseen tyhjentämiseen.

Rummien laskentamekanismien täysimittaiseen toimintaan (ilman pulssigeneraattoria) vakiovirranlähdettä ei tarvita, mikä on niiden kiistaton etu

Rummun kierrosten lukumäärä on verrannollinen kaasun kuutioyksiköihin, indikaattori siirretään laskentakaavan valitsimelle. Rummumittarilla on korkea mittatarkkuus.

Tyyppi 5 - levitaatio laitteiden

Kierroslukumittarin liikkuva osa pyörii laakereissa, nopeus on yhtä suuri kuin tilavuuskaasuvirta. Pyöreän liikkeen nopeuden muuntaminen sähköiseksi signaaliksi suoritetaan toissijaisella muuntimella, tulokset heijastuvat indikaattoriin.

Levitation mittauslaitteet toimivat olosuhteissa -30 - +50 celsiusastetta, arvojen virhe on välillä ± 1,5%

levitaatio laitteet ovat kysyttyjä maakaasun kulutuksen kaupallisessa mittauksessa sekä kotitalous- että kunnallisiin tarkoituksiin.

Tyyppi 6 - kalvolaskurit

Yksi 1800-luvun jälkipuoliskolla Englannissa myönnettiin patentti yhden yleisimmän kaasunmittauslaitteen valmistamiseksi.

Mekaanisen virtausmittarin toimintaperiaate perustuu liikkuvien kammiokalvojen aseman muutokseen kaasun tulon yhteydessä. Vaihtoehtoinen liike suoritetaan aineen tulo- ja poistoaukon aikana.

Kalvotyyppinen kaasumittari voi koostua 2 tai 4 kammiosta mitattavan aineen tilavuuksista ja suunnittelusta riippuen

Laskentalaite ajaa vaihdejärjestelmää ja vipuja. Mekanismeilla on laaja mittausarvoalue - jopa 1: 100.

Tyyppi 7 - pyörivät laitteet

Mekaanisessa laitteessa mittauskammiossa on kaksi roottoria, jotka alkavat liikkua aineen paineen alaisena. Pyörivät osat sijaitsevat suorassa kulmassa toisiinsa nähden, niiden alkuperäinen sijainti vahvistetaan synkronointipyörillä.

Kaasun määrä on verrannollinen roottorien kierrosten lukumäärään. Magneettikytkennän ja vaihdelaatikon avulla roottorin pyörimisnopeus välitetään laskentalaitteelle, joka vastaa kuljetetun aineen tilavuuden kertymisestä.

Pyörivällä virtausmittarilla on suuri kapasiteetti, sitä käytetään yleishyödyllisissä, keskisuurissa ja pienissä kaasunkulutuksissa

Pyörivien virtausmittarien tärkeimpiä etuja ovat korkea mittaustarkkuus, laitteen kompaktius, laaja virtausmittausalue. Haittoja ovat mekanismin melu, sen korkeat kustannukset, herkkyys ulkoisille tekijöille, mukaan lukien saastuminen.

Tyyppi 8 - turbiinin virtausmittarit

Mekaanisen tyyppinen laite on putkisegmentin muotoinen, virtausmittarin sisään on sijoitettu turbiini, jossa on akseli ja liikkuvat tuet. Voimalaite liikkuu, koska aine kulkee mittauskammion läpi.

Mekanismin nopeus on yhtä suuri kuin virtausnopeus ja kaasun virtaus. Kertynyt tilavuus heijastuu laskentamekanismiin, siirto siihen tapahtuu mekaanisesti vaihdelaatikon, vaihdejärjestelmän avulla.

Turbiinimittaria voidaan käyttää vain puhtaiden ponneaineiden kanssa - kaasun, nesteen tai suspensiohöyryn kanssa, jos ne eivät sisällä kiinteitä hiukkasia

Edellä mainitun lisäksi on myös muita laitteita, mutta niitä käytetään pääsääntöisesti tieteellisessä tutkimuksessa. Kaupallisella alalla he eivät käytännössä ole mukana.

Suosittelemme, että luet myös toisen artikkelin, jossa puhuimme yksityiskohtaisesti siitä, kuinka valita kaasumittari kodille. Lisätietoja - siirry linkki.

Laitteet kaasumäärän mittaamiseksi

Laitteet kaasun virtauksen mittaamiseksi laskentamenetelmän mukaan jaetaan useisiin luokkiin. Suurinopeuksisia käytetään määrittämään tutkittavan väliaineen tilavuusluku. Näissä laitteissa ei ole mittauskammioita. Herkkä osa on juoksupyörä (tangentiaalinen tai aksiaalinen), joka aiheuttaa ainevirtauksen pyörimisen.

Tilavuusmittarit ovat vähemmän riippuvaisia ​​tuotetyypistä. Niiden haittapuolia ovat suunnittelun monimutkaisuus, korkea hinta ja vaikuttavat mitat. Laite koostuu useista mittauskammioista, rakenne on monimutkaisempi. Tämäntyyppiset laitteet on jaettu useisiin tyyppeihin - mäntä, terä, vaihde.

Toinen kaasumäärimittarien luokittelu tunnetaan, ja se sisältää kolmen tyyppisiä laitteita: kiertävä, rumpu ja venttiili.

Kiertomittarien läpimenonopeus on korkea.Niiden toiminta perustuu laitteen sisällä olevien terien kierrosten laskemiseen, indikaattori vastaa kaasun määrää. Niiden tärkeimpiä etuja ovat pitkäikäisyys, riippumattomuus sähköstä ja lisääntynyt kestävyys lyhytaikaisille ylikuormituksille.

Rummutyyppiset kaasumittarit toimivat siirtymän periaatteella. Korjausindikaattoreita, kuten lämpötila, kaasun koostumus ja kosteustaso, ei oteta huomioon

Rumpulaskurit koostuvat kotelosta, laskentamekanismista ja rummusta, jossa on mittauskammiat. Kaasunkulutuksen mittauslaitteen toimintaperiaatteena on määrittää paine-eron vuoksi pyörivän rummun kierrosten lukumäärä. Laskelmien tarkkuudesta huolimatta tämäntyyppinen laite ei ole löytänyt laajaa käyttöä suuren koon takia.

Jälkimmäisen mittarityypin, nimeltään venttiilimittari, toimintaperiaate perustuu liikkuvan väliseinän liikkeeseen, johon aineen paine-ero vaikuttaa. Laite koostuu useista osista - laskenta- ja kaasunjakelumekanismista sekä kotelosta. Sillä on suuret mitat, joten sitä käytetään pääasiassa arjessa.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Vortex-kaasuvirtausmittarien toiminnasta keskustellaan seuraavassa videossa:

Kaasun virtauksen mittaus on yksi tuotannon keskeisistä tehtävistä. Virtausmittarimarkkinoilta on saatavana valtava määrä erilaisia ​​malleja ja toimintaperiaatteita tarjoavia laitteita, jotka soveltuvat myös kotitalouksien tarpeisiin. Niiden avulla voit määrittää melkein minkä tahansa määrän nestettä tai kaasua ilman erityistä kalibrointimallin asennusta.

Voit täydentää materiaalia kiinnostavilla artikkeleiden aiheilla, kysyä kiinnostavia kysymyksiä tai osallistua keskusteluun. Jätä kommenttisi alla olevaan ruutuun.