Gaz akışı nasıl ve ne şekilde ölçülür: ölçüm yöntemleri + her tür gaz akış ölçere genel bakış

Bir akış ölçer, doğal gaz, yanıcı, agresif gazlar, hava ayırma ürünleri dahil bir maddenin hacimsel veya kütle akış hızını ölçmek için bir cihazdır. Sanayi işletmelerinde veya evde akış hacimlerinin hesaplanması uzmanların katılımı olmadan yapılabilir.

Daha sonra, gazın nasıl ve hangi şekilde ölçüldüğünü açıklayacağız, bu amaçla kullanılan cihazların bir tanımını vereceğiz ve ayrıca gaz akışını belirlemek için ana yöntemleri de dikkate alacağız.

Doğrudan gaz tüketimini ölçme yöntemi

Gaz hacmi metreküp cinsinden hesaplanır, daha az kullanılan ton genellikle kilogram veya kilogram gibi diğer kütle birimleridir, genellikle proses gazları için.

Doğrudan yöntem, içinden geçen gaz hacminin doğrudan ölçümünü sağlayan tek yöntemdir.

Bir maddenin hacimsel veya kütle akış hızını hesaplayan cihazların zayıflıkları şunları içerir:

1. Akış ölçerin kirli gaz ortamında sınırlı çalışabilirliği.
2. Akışın kısmi tıkanması veya pnömatik şok nedeniyle yüksek bir arıza olasılığı vardır.
3. Diğer cihazlarla karşılaştırıldığında yüksek döner tezgah maliyeti.
4. Cihazların büyük boyutları.

Bu yöntemin sayısız avantajı, listelenen dezavantajlarla örtüşmektedir, çünkü yüklü sayaçların sayısında da en büyük dağılımı elde etmiştir.

Bir akış ölçer kullanarak, birim zaman başına bir maddenin hacmini veya kütlesini hesaplayabilirsiniz. Boru hattının eğimli bir kısmına montaj, ölçüm hatasını azaltır

Bunlar arasında - gaz hacminin doğrudan ölçümü, hem girişte hem de çıkışta akış hızı grafiğinin bozulmasına bağımlılığın olmaması, azalırUUG. Aralığın genişliği 1: 100'e kadardır. Bu amaçla membran ve döner cihazlar kullanılır. Darbeli tip kazanların monte edildiği odalarda kullanılabilirler.

Dolaylı ölçüm yöntemleri

Bu yöntemler, örneğin, bir maddenin belirli bir kesit alanından akış hızının hesaplanmasını içerir. En doğru sonuçları elde etmek için gaz hızını eşitlemek gerekir.

Diferansiyel basınçlı gaz akış ölçümü

Bir daralma cihazının kullanımına dayanan en yaygın ve incelenen gaz akışı yöntemlerinden biri, bir gaz boru hattında lokal bir daralmadan akan bir maddenin basınç düşüşünü ölçmeyi amaçlayan akış dönüştürücü mekanizmasının basitliği dahil olmak üzere çeşitli avantajlara sahiptir. Hesaplamaya gerek yok akış ölçerler duruyor.

Tam bir bilimsel ve teknik tabanın bulunmasına rağmen, bu ölçüm yönteminin birkaç önemli dezavantajı vardır - çok limitli basınç sensörleri dikkate alınsa bile 1:10 değerini aşmayan küçük bir ölçüm aralığı.

Standart konikleştirme cihazları, pürüzlülük için yüksek gereksinimleri olan özel teknoloji kullanılarak üretilmektedir. Kullanımlarına sadece pürüzsüz boru hatlarında izin verilir.

Hidrolik direnç gaz boru hatları program değişikliklerine duyarlılığı artırınsrednennyh diyaframın girişindeki akışın derinliği veya genişliği. Daralma cihazlarının önündeki düz bölümlerin uzunluğu, boru yapısının en az 10 çapı olmalıdır.

Hızlı maliyetlendirme yöntemi

Bu yöntem için türbin dönüştürücüler kullanılır. Bu cihazların, kategorilerinde uygun bir fiyat olan küçük boyutlar ve ağırlık da dahil olmak üzere çeşitli avantajları vardır.

Bu cihazlar pnömatik şoka duyarlı değildir. Akış ölçüm değerleri aralığı 1: 30'a kadardır ve bu daralma cihazları için aynı göstergeyi önemli ölçüde aşar.

Cihaz, agresif olmayan ve tek fazlı kriyojenik sıvılar için monte edilmişse, bir türbin akış dönüştürücüsü eksi 200 ila +200 ° C arasındaki sıcaklıklarda bir ortamda kullanılabilir. Agresif sıvılar için gösterge eksi 60 ila +50 ° C arasında olacaktır.

Dezavantajlar, önemsiz de olsa, cihazın giriş ve çıkışındaki akış bozulmalarına duyarlılığı ve titreşen gaz akışlarının ölçüm sonuçlarının sapmasını içerir. Düşük maliyetlerde, 8 ila 10 m arasında³/ h, akış ölçerler çalışmıyor.

Ultrasonik ölçüm yöntemi

Gaz miktarını ölçen akustik debimetrelerin popülerliği, özellikle ticari muhasebe, mikroelektronik gelişimi ile büyüdü. Akustik debimetrelerde, hareketli parçaların yanı sıra akışa çıkıntı yapan, güvenilirliklerini önemli ölçüde artıran parçalar yoktur.

Ölçüm, cihazın dahili güç kaynağından uzun süre çalışabilmesi nedeniyle çok çeşitli değerlerde gerçekleştirilir. Evsel cihazlar gerekli tüm gereklilikleri karşılamamaktadır, çünkü gaz akışı bozulmalarının hesaplama sonuçları üzerindeki etkisini önlemek için, sadece çok ışınlı ultrasonik akış ölçerler kullanmak gereklidir.

Akış ölçerin etki prensibine göre sınıflandırılması

Akış ölçerler basınç, kullanılan gaz türü ve sıcaklık koşulları gibi çeşitli şekillerde farklılık gösterir. Kullanım koşullarına ve görevlere bağlı olarak bir cihaz seçin.

Ölçüm aletleri, basınç düşüşünden sorumlu bir dönüştürücü, bağlantı elemanı ve basınç göstergesi gibi parçalardan oluşur.

Tip # 1 - Mürekkep Püskürtmeli Autogenerating akış ölçerler

Doğal gaz akışını ölçmek için de tasarlanmış bu tip bir akış ölçerin birkaç ayırt edici özelliği vardır. Cihaz olumsuz geri bildirimlerle kaplıdır, jet bağlantılarının frekansı gaz akışına bağlıdır.

Jet debimetreler bazında verilen sayaçlar, ön inceleme yapılmadan ticari muhasebe için kullanılır.

1 - mürekkep püskürtmeli eleman; 2 ve 3 - dönüştürücüler; 4 - sinyal çıkarma cihazı; 5 - güç memesi; 6 - bir çalışma odası; 7 ve 8 - çalışma odasının duvarları; 9 - ayırıcı; 10 ve 11 - kontrol nozulları; 12 ve 13 - alıcı kanallar; 14 ve 15 - tahliye kanalları; 16 ve 17 - geri bildirim kanalları; 18 - güç memesinin genişlemesi; 19 - güç memesinde çıkıntı

Jet debimetre otomatik jeneratör tipi tıkanmaya tabidir, dezavantajları arasında dönüşüm göstergesinin kararsızlığı da vardır.

Bu cihazların girdap cihazlarıyla benzer dezavantajları vardır:

• Daralma aletleri ile birlikte kullanılması şartıyla, hız grafiğinin bozulmasına bağlı olarak;
• büyük basınç kayıpları geri döndürülemez;
• akış ölçerin ana kısmı büyük boyutlara sahiptir;
• dönüşüm oranının önemli dengesizliği.

haysiyetotomatik jeneratör kontamine gazlarla çalışma kabiliyeti haricinde, akış ölçer girdap cihazından farklı değildir. Bu akış ölçerler ticari muhasebede geniş pratik uygulama bulamamıştır.

Tip # 2 - Girdap Akış Ölçerler

Ölçümlerin doğruluğu, kontaminasyon ve pnömatik şoka duyarlılık eksikliği, kullanım kolaylığı gibi cihazların çeşitli güçleri vardır, cihaz ayrıca hareketli parçalardan yoksundur.

Cihazlar en zor dış koşullara dayanır, göstergelerin doğruluğu 500 santigrat dereceye kadar bir ortam sıcaklığında garanti edilir, maksimum basınç seviyesi 30 MPa'dır

Bu tür akış ölçerleri kullanmanın önemli dezavantajları da bilinmektedir - mekanik titreşimlere karşı artan hassasiyet, basınç düşmesi. Boru çapı 15-30 cm arasında olmalıdır.

Tip # 3 - Ultrasonik Akış Ölçerler

Akustik olarak da bilinen cihazın birkaç inkar edilemez avantajı vardır:

• hidrolik direnç eksikliği;
• cihazın güvenilirliğini artıran hareketli parçaları yoktur;
• mekanizmanın artan gücü;
• hızlı hareket.

Bu tip bir akış ölçer, sinyalin hareket süresindeki farkın belirlenmesine dayanır.

Ultrasonik akış sayaçlarının çalışması, verilerin doğruluğunu garanti eden sıcaklık, ortam basıncı, viskozite ve elektriksel iletkenlikten bağımsızdır.

Birbirine çapraz olarak yerleştirilmiş ultrasonik sensörler, bir alıcı ve verici olarak hizmet eder. Birkaç kanalın kullanılması, akış profilinin deformasyonunu telafi eder.

Tip # 4 - Tambur Debimetreleri

Bu cihaz kategorisi, kural olarak, laboratuvar araştırması için kullanılır. Tamburun dönüşü sırasında oluşan basınç, bölümün gazla doldurulmasına ve daha sonra boşaltılmasına yol açar.

Tambur sayma mekanizmalarının (puls üreteci olmadan) tam teşekküllü çalışması için, tartışmasız avantajları olan sabit bir güç kaynağına gerek yoktur.

Tamburun devir sayısı kübik gaz birimleriyle orantılıdır, gösterge sayma tasarımının kadranına iletilir. Tambur debimetreleri yüksek ölçüm hassasiyetine sahiptir.

Tür # 5 - havaya yükselme cihazlar

Hızölçer cihazının hareketli kısmı yataklarda döner, hız hacimsel gaz akışına eşittir. Dairesel hareket hızının bir elektrik sinyaline dönüştürülmesi, ikincil bir dönüştürücü kullanılarak gerçekleştirilir, sonuçlar göstergeye yansıtılır.

Levitasyon ölçüm cihazları -30 ila +50 santigrat derece arasında çalışır, değerlerin hatası ±% 1,5 aralığındadır

havaya yükselme hem doğal hem de toplumsal amaçlı doğal gaz tüketiminin ticari ölçümünde cihazlar talep edilmektedir.

Tip # 6 - Membran Sayıcılar

İngiltere'de on dokuzuncu yüzyılın ikinci yarısında gaz ölçümü için en yaygın ölçüm cihazlarından birinin üretimi için bir patent verilmiştir.

Mekanik bir debimetrenin çalışma prensibi, gaz girişi sırasında hareketli hazne zarlarının pozisyonundaki bir değişikliğe dayanır. Alternatif hareket, maddenin giriş ve çıkışı sırasında gerçekleştirilir.

Membran tipi gaz akış ölçer, ölçülen maddenin hacmine ve tasarımına bağlı olarak 2 veya 4 odadan oluşabilir

Hesaplama cihazı dişli sistemini ve kollarını çalıştırır. Mekanizmalar, 1: 100'e kadar olan ölçümler için geniş bir değer aralığına sahiptir.

Tip # 7 - Döner Aletler

Mekanik tip cihazda, ölçüm odasında, maddenin basıncı altında hareket etmeye başlayan iki rotor bulunur. Dönen parçalar birbirlerine dik açılarda yerleştirilir, başlangıç ​​yerleri senkronize tekerlekler kullanılarak sabitlenir.

Gaz miktarı rotorların devir sayısı ile orantılıdır. Manyetik bir kaplin ve bir dişli kutusu yardımıyla, rotorun dönüşü, geçen maddenin hacminin birikmesinden sorumlu bir sayma cihazına iletilir.

Döner debimetre büyük bir kapasiteye sahiptir, kamu hizmetlerinde, orta ve küçük hacimlerde gaz tüketiminde kullanılır

Döner debimetrelerin ana avantajları arasında yüksek ölçüm hassasiyeti, cihazın kompaktlığı, çok çeşitli akış ölçümleri bulunur. Dezavantajlar arasında mekanizmanın gürültüsü, yüksek maliyeti, kirlilik de dahil olmak üzere dış faktörlere duyarlılık vardır.

Tip # 8 - Türbin Akış Ölçerler

Mekanik tip cihaz, bir boru segmenti, şaftlı bir türbin ve hareketli desteklerin akış ölçerin içine yerleştirilmiştir. Güç cihazı, ölçüm odasından geçen madde nedeniyle hareket eder.

Mekanizmanın hızı, akış hızına ve gaz akışına eşittir. Biriken hacim sayma mekanizmasına yansıtılır, buna aktarım mekanik olarak bir şanzıman, dişli sistemi kullanılarak gerçekleştirilir.

Türbin ölçer yalnızca temiz iticilerle kullanılabilir - katı parçacıklar içermemeleri koşuluyla, süspansiyondaki gaz, sıvı veya buhar

Yukarıdakilere ek olarak, başka cihazlar da vardır, ancak kural olarak bilimsel araştırmalarda kullanılırlar. Ticari alanda pratikte yer almıyorlar.

Ev için bir gaz sayacının nasıl seçileceği hakkında ayrıntılı olarak konuştuğumuz diğer makalemizi de okumanızı öneririz. Daha fazla ayrıntı - adresine gidin bağlantı.

Gaz miktarını ölçme cihazları

Hesaplama yöntemine göre gaz akışını ölçmek için cihazlar birkaç kategoriye ayrılır. Yüksek hızlı olanlar, incelenen ortamın hacim sayısını belirlemek için kullanılır. Bu cihazların ölçüm odaları yoktur. Hassas kısmı pervane (teğetsel veya eksenel), bu da maddenin akışının dönmesine neden olur.

Hacimsel ölçerler ürün tipine daha az bağımlıdır. Dezavantajları tasarımın karmaşıklığını, yüksek fiyatı ve etkileyici boyutları içerir. Cihaz birkaç ölçüm odasından oluşur, daha karmaşık bir tasarıma sahiptir. Bu tip cihazlar birkaç tipe ayrılmıştır - piston, bıçak, dişli.

Üç tip cihaz içeren gaz miktarı ölçerlerin başka bir sınıflandırması bilinmektedir: döner, tambur ve valf.

Döner sayaçların yüksek verimi vardır.Eylemleri, cihazın içindeki bıçakların devir sayısının hesaplanmasına dayanır, gösterge gaz hacmine karşılık gelir. Başlıca avantajları arasında uzun ömürlülük, elektrikten bağımsızlık ve kısa süreli aşırı yüklenmelere karşı artan direnç bulunmaktadır.

Tambur tipi gaz sayaçları yer değiştirme prensibi ile çalışır. Sıcaklık, gaz bileşimi ve nem seviyesi gibi düzeltme göstergeleri dikkate alınmaz

Varil sayaçları bir muhafaza, bir sayma mekanizması ve ölçüm hazneli bir tamburdan oluşur. Gaz tüketimini ölçmek için cihazın çalışma prensibi, basınç farkı nedeniyle dönen tamburun devir sayısını belirlemektir. Hesaplamaların doğruluğuna rağmen, bu tür bir cihaz, hacimli boyutu nedeniyle geniş uygulama bulamadı.

Valf metre olarak bilinen ikinci tip sayaçların çalışma prensibi, maddenin basınç farkından etkilenen hareketli bölümün hareketine dayanır. Cihaz birkaç parçadan oluşur - bir sayma ve gaz dağıtım mekanizması ile bir muhafaza. Büyük boyutlara sahiptir, bu nedenle çoğunlukla günlük yaşamda kullanılır.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Girdap gaz debimetrelerinin nasıl çalıştığı aşağıdaki videoda tartışılacaktır:

Gaz akış ölçümü, üretimdeki anahtar görevlerden biridir. Debimetre pazarında, ev içi ihtiyaçlara uygun çeşitli tasarım ve çalışma prensiplerine sahip çok sayıda cihaz mevcuttur. Onların yardımıyla, özel bir kalibrasyon modeli kurulumuna gerek kalmadan neredeyse her miktarda sıvı veya gaz belirleyebilirsiniz.

Makalemizi, konuyla ilgili ilginç bilgilerle destekleyebilir, ilgi çekici sorular sorabilir veya tartışmaya katılabilirsiniz. Yorumlarınızı aşağıdaki kutuya bırakın.