Hur och i vad mäts gasflöde: mätmetoder + översikt över alla typer av gasflödesmätare

En flödesmätare är en anordning för att mäta ett ämnes volym- eller massflödeshastighet, inklusive naturgas, brännbara, aggressiva gaser, luftseparationsprodukter. Beräkningen av flödesvolymer hos industriföretag eller hemma kan utföras utan specialister.

Därefter kommer vi att beskriva hur och i vilken gas som mäts, ge en beskrivning av enheterna som används för detta ändamål, och även överväga de viktigaste metoderna för att bestämma gasflödet.

Direkt metod för att mäta gasförbrukning

Volymen av gas beräknas i kubikmeter, mindre vanligtvis är andra massenheter, t.ex. ton eller kilogram, vanligtvis för processgaser.

Den direkta metoden är den enda metoden som ger direkt mätning av gasvolymen som passerar igenom.

Svagheterna hos enheter som beräknar ett ämnes volym- eller massflödeshastighet inkluderar:

1. Flödesmätarens begränsade driftbarhet i en förorenad gasmiljö.
2. Det finns stor sannolikhet för fel på grund av partiell blockering av flödet eller pneumatisk chock.
3. Hög kostnad för rotationsräknare jämfört med andra enheter.
4. Stora dimensioner på enheter.

Många fördelar med denna metod överlappar de listade nackdelarna, på grund av vilken den också fick den största distributionen i antalet installerade räknare.

Med hjälp av en flödesmätare kan du beräkna ett ämnes volym eller massa per tidsenhet. Installation på en lutande del av rörledningen minskar mätfelet

Bland dem - en direkt mätning av gasvolymen, frånvaron av beroende av snedvridningen av flödesgrafgrafen, både vid inloppet och vid utloppet, vilket minskarUUG. Områdets bredd är upp till 1: 100. För detta ändamål används membran- och rotationsanordningar. De kan användas i rum med installerade pannpannor.

Indirekta mätmetoder

Dessa metoder inkluderar beräkning av exempelvis flödeshastigheten för ett ämne genom ett givet tvärsnittsarea. För att få de mest exakta resultaten är det nödvändigt att utjämna gashastigheten.

Differenstryck gasflödesmätning

En av de vanligaste och studerade metoderna för gasflöde, baserat på användningen av en sammandragningsanordning, har flera fördelar, inklusive enkelheten hos flödesomvandlarmekanismen, vars verkan syftar till att mäta tryckfallet för ett ämne som strömmar genom en lokal sammandragning i en gasledning. Inga beräkningar krävs flödesmätare står.

Trots tillgängligheten av en fullständig vetenskaplig och teknisk bas har denna mätmetod flera betydande nackdelar - ett litet mätområde, som till och med med hänsyn till flergreppssensorer inte överskrider värdet 1:10.

Standardavsmalningsenheter tillverkas med specialteknik med höga krav på grovhet. Deras användning tillåts uteslutande på släta rörledningar.

Hydrauliskt motstånd i gasledningar öka känsligheten för schemaändringar isrednennyh hastigheter i djupet eller bredden på strömmen vid ingången till membranet. Längden på de raka sektionerna framför smalanordningarna bör vara minst 10 diametrar för rörkonstruktionen.

Snabb kostnadsmetod

Turbinomvandlare används för den här metoden. Dessa enheter har flera fördelar, inklusive små dimensioner och vikt, till ett överkomligt pris i sin kategori.

Dessa enheter är inte känsliga för pneumatisk chock. Området för flödesmätvärden är upp till 1:30, vilket väsentligt överstiger samma indikator för avsmalnande enheter.

En turbinflödesomvandlare kan användas i en miljö vid temperaturer från minus 200 till + 200 ° C, om enheten är installerad för icke-aggressiva och enfas kryogena vätskor. För aggressiva vätskor är indikatorn från minus 60 till +50 ° C

Nackdelarna inkluderar känslighet, om än obetydlig, för flödesstörningar vid inloppet och utloppet av anordningen och avvikelse från mätresultaten för pulserande gasflöden. Till låga kostnader i intervallet 8 till 10 meter³/ h, flödesmätare är inoperativa.

Ultraljudsmätningsmetod

Populariteten för akustiska flödesmätare som mäter mängden gas, särskilt inom kommersiell redovisning, har vuxit med utvecklingen av mikroelektronik. I akustiska flödesmätare finns inga rörliga delar, såväl som delar som sticker ut i strömmen, vilket avsevärt ökar deras tillförlitlighet.

Mätningen utförs i ett stort antal värden på grund av enhetens förmåga att arbeta under lång tid från den inbyggda kraftkällan. Hushållsapparater uppfyller inte alla nödvändiga krav, eftersom det för att undvika påverkan av gasflödesstörningar på beräkningsresultaten är det nödvändigt att använda uteslutande ultraljudsmätare med flera strålar.

Klassificering av flödesmätare enligt handlingsprincipen

Flödesmätare skiljer sig på flera sätt, inklusive tryck, typ av gas som används och temperaturförhållanden. Välj en enhet beroende på användningsvillkor och uppgifter.

Mätinstrument består av delar såsom en givare som är ansvarig för tryckfallet, anslutningselementet och tryckmätaren.

Typ # 1 - Bläckstråleskrivare Självgenere flödesmätare

En flödesmätare av denna typ, även utformad för att mäta naturgasflödet, har flera distinkta egenskaper. Enheten täcks av negativa återkopplingar, frekvensen för jetanslutningarna beror på gasflödet.

Räknare utgivna på grundval av jetflödesmätare används för kommersiell redovisning utan preliminär granskning.

1 - bläckstråleelement; 2 och 3 - omvandlare; 4 - signalutsugningsanordning; 5 - kraftmunstycke; 6 - en arbetskammare; 7 och 8 - arbetskammarens väggar; 9 - separator; 10 och 11 - styrmunstycken; 12 och 13 - mottagning av kanaler; 14 och 15 - dräneringskanaler; 16 och 17 - feedbackkanaler; 18 - utvidgning av kraftmunstycket; 19 - avsats på kraftmunstycket

Jetflödesmätare auto generator typ är föremål för tilltäppning, bland dess nackdelar är också instabiliteten i konverteringsindikatorn.

Dessa enheter har liknande nackdelar med virvelanordningar:

• Beroende av snedvridning av hastighetsgrafen, förutsatt att den används tillsammans med avsmalningsinstrument;
• massiva tryckförluster är irreversibla;
• huvuddelen av flödesmätaren har enorma dimensioner;
• betydande instabilitet i konverteringsgraden.

värdighetauto generator flödesmätaren skiljer sig inte från virvelanordningen, med undantag för förmågan att arbeta med förorenade gaser. Dessa flödesmätare har inte hittat bred praktisk tillämpning i kommersiell redovisning.

Typ # 2 - Vortexflödesmätare

Det finns flera styrkor hos anordningarna, inklusive mätnoggrannheten, bristen på känslighet för kontaminering och pneumatisk chock, enkel användning, enheten saknar också rörliga delar.

Enheterna tål de svåraste yttre förhållandena, noggrannheten för indikatorerna garanteras vid en omgivningstemperatur på upp till 500 grader, den maximala trycknivån är 30 MPa

Viktiga nackdelar med att använda denna typ av flödesmätare är också kända - ökad känslighet för mekaniska vibrationer, trycknedströmning. Rördiameter bör vara i intervallet 15-30 cm.

Typ 3 - Ultraljudsflödesmätare

Enheten, även känd som akustisk, har flera obestridliga fördelar:

• brist på hydrauliskt motstånd;
• enheten har inga rörliga delar, vilket förbättrar dess tillförlitlighet;
• ökad styrka hos mekanismen;
• snabb åtgärd.

En flödesmätare av denna typ är baserad på att bestämma skillnaden i signalens körtid.

Funktionen av ultraljudsmätare är oberoende av temperatur, omgivningstryck, viskositet och elektrisk ledningsförmåga, vilket garanterar datans noggrannhet

Ultraljudssensorer, placerade diagonalt relativt varandra, fungerar som mottagare och emitter. Användningen av flera kanaler kompenserar för deformation av flödesprofilen.

Typ 4 - Trumflödesmätare

Denna kategori av enheter används som regel för laboratorieforskning. Trycket som uppstår under valsens rotation leder till att sektionen fylls med gas och därefter tömning.

För den fullfjädrade driften av trumskrävningsmekanismer (utan en pulsgenerator) behövs ingen konstant kraftkälla, vilket är deras obestridliga fördel

Antalet varv på trumman är proportionell mot kubiska gasenheter, indikatorn överförs till räknaren för räkningsdesignen. Trumflödesmätare har hög mätnoggrannhet.

Typ # 5 - levitation enheter

Den rörliga delen av varvräknare roterar i lagren, hastigheten är lika med det volymetriska gasflödet. Omvandlingen av hastigheten för cirkulär rörelse till en elektrisk signal utförs med hjälp av en sekundäromvandlare, resultaten återspeglas på indikatorn.

Leviteringsmätningsanordningar arbetar under förhållanden från -30 till +50 grader Celsius, felet i värdena ligger i intervallet ± 1,5%

levitation enheter är efterfrågade när det gäller kommersiell mätning av naturgasförbrukning, både för hushåll och kommunala ändamål.

Typ # 6 - Membranräknare

Ett patent för tillverkning av en av de vanligaste doseringsanordningarna för gasmätning beviljades under andra hälften av 1800-talet i England.

Funktionsprincipen för en mekanisk flödesmätare baseras på en förändring i läget för de rörliga kammarmembranen vid tidpunkten för gasinträde. Alternativ rörelse utförs under ämnets inlopp och utlopp.

Gasflödesmätaren av membrantyp kan bestå av 2 eller 4 kammare, beroende på volymerna för det uppmätta ämnet och utformningen

Beräkningsanordningen driver växelsystemet och spakarna. Mekanismerna har ett stort antal värden för mätningar - upp till 1: 100.

Typ # 7 - Roterande apparater

I den mekaniska anordningen finns två rotorer i mätkammaren, som börjar röra sig under ämnets tryck. Roterande delar är placerade i rät vinkel mot varandra, deras ursprungliga plats är fixerad med synkroniseringshjul.

Mängden gas är proportionell mot antalet varv hos rotorerna. Med hjälp av en magnetkoppling och en växellåda överförs rotorns rotation till en räkneanordning som är ansvarig för ackumuleringen av volymen av det passerade ämnet.

Den roterande flödesmätaren har en stor kapacitet, den används i verktyg, medelstora och små volymer gasförbrukning

De huvudsakliga fördelarna med roterande flödesmätare inkluderar hög mätnoggrannhet, enhetens kompakthet, ett brett utbud av flödesmätningar. Bland nackdelarna är brus från mekanismen, dess höga kostnad, känslighet för externa faktorer, inklusive föroreningar.

Typ 8 - Turbinflödesmätare

Den mekaniska anordningen har formen av ett rörsegment, en turbin med en axel och rörliga stöd placeras inuti flödesmätaren. Strömaggregatet rör sig på grund av att ämnet passerar genom mätkammaren.

Mekanismens hastighet är lika med flödeshastigheten och gasflödet. Den ackumulerade volymen återspeglas på räknemekanismen, överföringen till den utförs mekaniskt med en växellåda, växelsystem.

Turbinmätaren kan endast användas med rena drivmedel - gas, vätska eller ånga i suspension, förutsatt att de inte innehåller fasta partiklar

Förutom ovanstående finns det andra enheter, men de används som regel i vetenskaplig forskning. Inom den kommersiella sfären är de praktiskt taget inte involverade.

Vi rekommenderar också att du läser vår andra artikel, där vi pratade i detalj om hur du väljer en gasmätare för hemmet. Mer information - gå till länken.

Enheter för att mäta mängden gas

Enheter för att mäta gasflöde enligt beräkningsmetoden är indelade i flera kategorier. Hög hastighet används för att bestämma volymantalet för mediet som studeras. Dessa enheter har inte mätkammare. Den känsliga delen är impellern (tangentiellt eller axiellt), vilket får materialflödet att rotera.

Volymetrar är mindre beroende av produkttyp. Deras nackdelar inkluderar designens komplexitet, det höga priset och imponerande dimensioner. Enheten består av flera mätkammare, har en mer komplex design. Denna typ av enheter är indelad i flera typer - kolv, blad, växel.

En annan klassificering av gasmängdmätare är känd, som inkluderar tre typer av enheter: roterande, trumma och ventil.

Rotationsmätare har hög genomströmning.Deras handling baseras på beräkningen av antalet varv på bladen inuti enheten, indikatorn motsvarar gasvolymen. Deras främsta fördelar inkluderar livslängd, oberoende från el och ökat motstånd mot kortvariga överbelastningar.

Gasmätare av trumtyp arbetar enligt förskjutningsprincipen. Korrigeringsindikatorer som temperatur, gaskomposition och fuktighetsnivå beaktas inte

Trumdiskar består av ett hus, en räknemekanism och en trumma med mätkammare. Funktionsprincipen för anordningen för att mäta gasförbrukning är att bestämma antalet varv på trumman, som roterar på grund av tryckskillnaden. Trots noggrannheten i beräkningarna har denna typ av enhet inte hittat stor tillämpning på grund av sin skrymmande storlek.

Funktionsprincipen för den senare typen av mätare, känd som ventilmätare, är baserad på rörelsen hos den rörliga skiljeväggen, som påverkas av ämnets tryckskillnad. Enheten består av flera delar - en räkne- och gasfördelningsmekanism samt ett hölje. Den har stora dimensioner, därför används den främst i vardagen.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Hur virvelgasflödesmätare fungerar kommer att diskuteras i följande video:

Gasflödesmätning är en av de viktigaste uppgifterna i produktionen. Ett stort antal enheter med olika konstruktioner och driftsprinciper finns tillgängliga på flödesmätarmarknaden, som också är lämpliga för inhemska behov. Med deras hjälp kan du bestämma nästan vilken mängd vätska eller gas som helst utan behov av en speciell kalibreringsmodellinstallation.

Du kan komplettera vårt material med intressant information om artikelns ämne, ställa frågor av intresse eller delta i diskussionen. Lämna dina kommentarer i rutan nedan.