Kako i u čemu se mjeri protok plina: metode mjerenja + pregled svih vrsta mjerača protoka plina

Mjerač protoka je uređaj za mjerenje volumena ili masenog protoka tvari, uključujući prirodni plin, zapaljive, agresivne plinove, proizvode za odvajanje zraka. Izračun volumena protoka u industrijskim poduzećima ili kod kuće može se provesti bez sudjelovanja stručnjaka.

Dalje ćemo opisati kako se i u čemu mjeri plin, dati opis uređaja koji se koriste u tu svrhu, a također ćemo razmotriti glavne metode za određivanje protoka plina.

Izravna metoda mjerenja potrošnje plina

Količina plina izračunava se u kubičnim metrima, rjeđe se koriste ostale jedinice mase, poput tona ili kilograma, obično za procesne plinove.

Izravna metoda je jedina metoda koja omogućuje izravno mjerenje volumena plina koji prolazi.

Slabosti uređaja koji izračunavaju volumetrijski ili masni protok tvari uključuju:

1. Ograničena operabilnost mjerača protoka u zagađenom plinskom okruženju.
2. Velika je vjerojatnost neuspjeha zbog djelomične blokade protoka ili pneumatskog šoka.
3. Visoki troškovi okretnih brojila u usporedbi s drugim uređajima.
4. Velike dimenzije uređaja.

Brojne prednosti ove metode preklapaju navedene nedostatke, zbog čega je dobila i najveću distribuciju u broju instaliranih brojača.

Pomoću mjerača protoka možete izračunati volumen ili masu tvari po jedinici vremena. Postavljanje na nagnuti dio cjevovoda smanjit će pogrešku u mjerenju

Među njima - izravno mjerenje volumena plina, odsutnost ovisnosti o izobličenju grafikona protoka, kako na ulazu tako i na izlazu, što smanjujeUGG, Širina raspona je do 1: 100. U tu svrhu koriste se membranski i rotacijski uređaji. Mogu se koristiti u prostorijama s ugrađenim kotlovima impulsa.

Neizravne metode mjerenja

Ove metode uključuju izračunavanje, na primjer, protoka tvari kroz određeno presječno područje. Da bi se dobili najtočniji rezultati, potrebno je izjednačiti brzinu plina.

Mjerenje protoka plina diferencijalnog tlaka

Jedna od najčešćih i proučavanih metoda protoka plina, koja se temelji na upotrebi uređaja za suženje, ima nekoliko prednosti, uključujući jednostavnost mehanizma pretvarača protoka, čija je radnja usmjerena na mjerenje pada tlaka tvari koja teče kroz lokalnu sužnju u plinovodu. Nisu potrebni proračuni mjerači protoka stoji.

Unatoč dostupnosti cjelokupne znanstvene i tehničke baze, ova metoda mjerenja ima nekoliko značajnih nedostataka - mali raspon mjerenja, koji čak i uzimajući u obzir višestruke granične tlačne senzore, ne prelazi vrijednost 1:10.

Standardni uređaji za suženje izrađeni su korištenjem posebne tehnologije uz visoke zahtjeve za hrapavost. Njihova uporaba dopuštena je isključivo na glatkim cjevovodima.

Hidraulički otpor u plinovoda povećati osjetljivost na promjene u rasporedusrednji brzine u dubini ili širini struje na ulazu u dijafragmu. Duljina ravnih odjeljaka ispred uređaja za sužavanje trebala bi biti najmanje 10 promjera strukture cijevi.

Metoda brzog troška

Za ovu metodu koriste se turbinski pretvarači. Ovi uređaji imaju nekoliko prednosti, uključujući male dimenzije i težinu, pristupačnu cijenu u svojoj kategoriji.

Ovi uređaji nisu osjetljivi na pneumatski udar. Raspon vrijednosti mjerenja protoka je do 1:30, što značajno premašuje isti pokazatelj za uređaje za suženje.

Pretvarač protoka turbine može se koristiti u okruženju na temperaturama od minus 200 do +200 ° C, ako je uređaj instaliran za neagresivne i jednofazne kriogene tekućine. Za agresivne tekućine indikator će biti od minus 60 do +50 ° C

Nedostaci uključuju osjetljivost, iako beznačajnu, na izobličenja protoka na ulazu i izlazu uređaja i odstupanje rezultata mjerenja pulsirajućeg protoka plina. Pri niskim troškovima, u rasponu od 8 do 10 m³/ h, mjerači protoka ne rade.

Ultrazvučna metoda mjerenja

Popularnost akustičnih mjerača protoka koji mjere količinu plina, posebno u komercijalnom računovodstvu, porastao je s razvojem mikroelektronike. U akustičkim mjeračima protoka nema pokretnih dijelova, kao ni dijelova koji strše u tok, što značajno povećava njihovu pouzdanost.

Mjerenje se provodi u širokom rasponu vrijednosti zbog sposobnosti uređaja da dugo radi iz ugrađenog izvora napajanja. Domaći uređaji ne ispunjavaju sve potrebne zahtjeve, jer da bi se izbjegao utjecaj izobličenja protoka plina na rezultate izračuna, potrebno je koristiti isključivo snopove s više snopa.

Razvrstavanje mjerača protoka prema principu djelovanja

Mjerači protoka razlikuju se na više načina, uključujući tlak, vrstu korištenog plina i temperaturne uvjete. Odaberite uređaj ovisno o uvjetima upotrebe i zadacima.

Mjerni instrumenti sastoje se od dijelova kao što su pretvarač odgovoran za pad tlaka, spojni element i manometar.

Tip 1 - Inkjet automatsko generiranje mjerači protoka

Mjerač protoka ovog tipa, također dizajniran za mjerenje protoka prirodnog plina, ima nekoliko karakterističnih karakteristika. Uređaj je prekriven negativnim povratnim informacijama, učestalost mlaznih veza ovisi o protoku plina.

Brojači izdani na osnovi mlaznih mjerača protoka koriste se za komercijalno računovodstvo bez prethodnog ispitivanja.

1 - tintni element; 2 i 3 - pretvarači; 4 - uređaj za vađenje signala; 5 - mlaznica za napajanje; 6 - radna komora; 7 i 8 - zidovi radne komore; 9 - separator; 10 i 11 - upravljačke mlaznice; 12 i 13 - prijemni kanali; 14 i 15 - odvodni kanali; 16 i 17 - povratni kanali; 18 - proširenje mlaznice za napajanje; 19 - izbočina na mlaznici

Mjerač protoka mlaznice auto generator vrsta je podložna začepljenju, među njenim nedostacima je i nestabilnost pokazatelja pretvorbe.

Ovi uređaji imaju slične nedostatke sa vrtložnim uređajima:

• Ovisnost o izobličenju grafikona brzine, pod uvjetom da se koristi zajedno s instrumentima za suženje;
• masivni gubici tlaka nepovratni su;
• glavni dio mjerača protoka ima ogromne dimenzije;
• značajna nestabilnost stope konverzije.

prednostiauto generator mjerač protoka ne razlikuje se od vrtlog uređaja, s izuzetkom mogućnosti rada sa kontaminiranim plinovima. Ovi mjerači protoka nisu našli široku praktičnu primjenu u komercijalnom računovodstvu.

Tip # 2 - Vortex mjerači protoka

Postoji nekoliko jačina uređaja, uključujući točnost mjerenja, nedostatak osjetljivosti na onečišćenje i pneumatski udar, jednostavnost rada, uređaju nedostaju i pokretni dijelovi.

Uređaji podnose najteže vanjske uvjete, točnost indikatora zagarantovana je na sobnoj temperaturi do 500 Celzijevih stupnjeva, maksimalna razina tlaka je 30 MPa

Poznati su i značajni nedostaci upotrebe ove vrste mjerača protoka - povećana osjetljivost na mehaničke vibracije, pad tlaka. Promjer cijevi treba biti u rasponu od 15-30 cm.

Tip # 3 - Ultrazvučni mjerači protoka

Uređaj, također poznat kao akustički, ima nekoliko neporecivih prednosti:

• nedostatak hidrauličkog otpora;
• uređaj nema pokretne dijelove, što povećava njegovu pouzdanost;
• povećana čvrstoća mehanizma;
• brza akcija.

Mjerač protoka ovog tipa temelji se na utvrđivanju razlike u vremenu putovanja signala.

Rad ultrazvučnih mjerača protoka ne ovisi o temperaturi, atmosferskom tlaku, viskoznosti i električnoj vodljivosti, što jamči točnost podataka

Ultrazvučni senzori, smješteni dijagonalno jedan prema drugom, služe kao prijemnik i odašiljač. Upotreba nekoliko kanala nadoknađuje deformaciju profila protoka.

Tip # 4 - Mjerači protoka bubnja

Ova kategorija uređaja u pravilu se koristi za laboratorijska istraživanja. Tlak koji se javlja tijekom rotacije bubnja dovodi do punjenja dijela plinom i njihovog naknadnog pražnjenja.

Za potpuno funkcioniranje mehanizama za brojanje bubnjeva (bez generatora impulsa) nije potreban konstantan izvor napajanja, što je njihova neosporna prednost

Broj okretaja bubnja proporcionalan je kubičnim jedinicama plina, pokazatelj se prenosi na brojčanik brojačkog dizajna. Mjerači protoka bubnja imaju veliku točnost mjerenja.

Vrsta 5 - lebdenje uređaji

Pokretni dio uređaja tahometra rotira se u ležajevima, brzina je jednaka volumetrijskom protoku plina. Pretvaranje brzine kružnog gibanja u električni signal provodi se pomoću sekundarnog pretvarača, rezultati se odražavaju na pokazatelju.

Uređaji za mjerenje levitacije djeluju u uvjetima od -30 do +50 stupnjeva Celzijusa, pogreška vrijednosti je u rasponu od ± 1,5%

lebdenje uređaji su traženi u komercijalnom mjerenju potrošnje prirodnog plina, kako u kućnim tako i u komunalnim svrhama.

Tip # 6 - Membranski brojači

Patent za proizvodnju jednog od najčešćih mjernih uređaja za mjerenje plina odobren je u drugoj polovici devetnaestog stoljeća u Engleskoj.

Princip rada mehaničkog mjerača protoka temelji se na promjeni položaja memorijskih pokretnih komora u trenutku ulaska plina. Naizmjenično kretanje vrši se na ulazu i izlazu tvari.

Merač protoka plina membrane može se sastojati od 2 ili 4 komore, ovisno o količini izmjerene tvari i dizajnu

Računarski uređaj pokreće sustav zupčanika i poluge. Mehanizmi imaju širok raspon vrijednosti za mjerenja - do 1: 100.

Tip br. 7 - Rotacijski uređaji

U uređaju s mehaničkim tipom u mjernoj komori nalaze se dva rotora koja se počinju kretati pod pritiskom tvari. Zakretajući dijelovi nalaze se pod pravim kutom jedan prema drugom, njihovo početno mjesto fiksira se pomoću kotača sinkronizatora.

Količina plina proporcionalna je broju okretaja rotora. Pomoću magnetske spojnice i prijenosnika, okretanje rotora prenosi se na brojilo odgovorno za akumulaciju volumena prenesene tvari.

Rotacijski mjerač protoka ima veliki kapacitet, koristi se u komunalnim, srednjim i malim količinama potrošnje plina

Glavne prednosti rotacijskih mjerača protoka uključuju visoku mjernu točnost, kompaktnost uređaja, širok raspon mjerenja protoka. Među nedostacima su buka mehanizma, njegova visoka cijena, osjetljivost na vanjske čimbenike, uključujući onečišćenje.

Tip # 8 - Mjerači protoka turbine

Uređaj mehaničkog tipa ima oblik cijevnog segmenta, turbina s osovinom i pomičnim nosačima je smještena unutar mjerača protoka. Uređaj za napajanje kreće se zbog tvari koja prolazi kroz mjernu komoru.

Brzina mehanizma jednaka je protoku i protoku plina. Akumulirani volumen odražava se na mehanizam za brojanje, prijenos na njega vrši se mehanički pomoću mjenjača, prijenosnog sustava.

Mjerač turbine može se koristiti samo s čistim pogonskim gorivima - plinom, tekućinom ili parom u suspenziji, pod uvjetom da ne sadrže čvrste čestice

Pored gore navedenog postoje i drugi uređaji, ali oni se u pravilu koriste u znanstvenim istraživanjima. U komercijalnoj sferi oni praktički nisu uključeni.

Također preporučujemo da pročitate naš drugi članak, u kojem smo detaljno razgovarali o tome kako odabrati plinomjer za dom. Više detalja - idite na poveznica.

Uređaji za mjerenje količine plina

Uređaji za mjerenje protoka plina prema metodi izračuna podijeljeni su u nekoliko kategorija. One velike brzine koriste se za određivanje broja volumena ispitivanog medija. Ovi uređaji nemaju mjerne komore. Osjetljivi dio je pokretač (tangencijalno ili aksijalno), zbog čega se tok tvari rotira.

Volumetrijska brojila manje ovise o vrsti proizvoda. Njihovi nedostaci uključuju složenost dizajna, visoku cijenu i impresivne dimenzije. Uređaj se sastoji od nekoliko mjernih komora, ima složeniji dizajn. Ova vrsta uređaja podijeljena je u nekoliko vrsta - klip, oštrica, zupčanik.

Poznata je još jedna klasifikacija brojila količine plina, koja uključuje tri vrste uređaja: rotacijski, bubanj i ventil.

Rotacijski brojili imaju visoku propusnost.Njihovo djelovanje temelji se na izračunavanju broja okretaja lopatica unutar uređaja, pokazatelj odgovara volumenu plina. Njihove glavne prednosti uključuju dugovječnost, neovisnost od električne energije i povećanu otpornost na kratkotrajna preopterećenja.

Bubnjevi plinomjeri rade na principu pomicanja. Pokazatelji korekcije poput temperature, sastava plina i razine vlage ne uzimaju se u obzir

Brojači bubnja sastoje se od kućišta, mehanizma za brojanje i bubnja s mjernim komorama. Princip rada uređaja za mjerenje potrošnje plina je odrediti broj okretaja bubnja, koji se rotira zbog razlike tlaka. Unatoč točnosti izračuna, ova vrsta uređaja nije našla široku primjenu zbog svoje glomazne veličine.

Načelo rada potonje vrste brojila, poznato kao brojači ventila, temelji se na kretanju pomične pregrade, na koju utječe razlika tlaka tvari. Uređaj se sastoji od više dijelova - mehanizma za brojanje i distribuciju plina, kao i kućišta. Ima velike dimenzije, pa se uglavnom koristi u svakodnevnom životu.

Zaključci i korisni video na temu

Kako djeluju vrtložni mjerači protoka plina raspravljat će se u sljedećem videu:

Mjerenje protoka plina jedan je od ključnih zadataka u proizvodnji. Na tržištu mjerača protoka dostupan je ogroman broj uređaja različitih dizajna i načela rada, koji su prikladni i za kućne potrebe. Uz njihovu pomoć možete odrediti gotovo bilo koju količinu tekućine ili plina, bez potrebe za ugradnjom posebnog modela kalibracije.

Možete nadopuniti naš materijal zanimljivim informacijama o temi članka, postaviti zanimljiva pitanja ili sudjelovati u raspravi. Pustite svoje komentare u okvir ispod.