Hvordan og på hvilken måte måles gassstrøm: målemetoder + oversikt over alle typer gassstrømmålere

Strømningsmåler er en enhet for å måle volum eller massestrøm av et stoff, inkludert naturgass, brennbare, etsende gasser, luftseparasjonsprodukter. Beregning av strømningsvolumer ved industribedrifter eller i hverdagen kan utføres uten involvering av spesialister.

Deretter vil vi fortelle deg hvordan og i hvilke mengder gass måles, gi en beskrivelse av instrumentene som brukes til dette formålet, og også vurdere hovedmetodene for å bestemme gassstrømmen.

Direkte metode for å måle gassforbruk

Volumet av gass beregnes i kubikkmeter; andre masseenheter, for eksempel tonn eller kilo, er mindre vanlig brukt, vanligvis for prosessgasser.

Den direkte metoden er den eneste metoden som gir en direkte måling av volumet av gass som passerer gjennom.

Svakhetene til instrumenter som beregner den volumetriske eller massestrømmen til et stoff inkluderer:

1. Begrenset ytelse av strømningsmålere i forhold med forurenset gass.
2. Det er stor sannsynlighet for feil på grunn av delvis strømningshinder eller pneumatisk sjokk.
3. Høye kostnader for roterende tellere sammenlignet med andre enheter.
4. Store dimensjoner av enheter.

De mange fordelene med denne metoden oppveier de listede ulempene, og det er grunnen til at den har blitt mest utbredt når det gjelder antall installerte målere.

Ved hjelp av en strømningsmåler kan du beregne volumet eller massen av et stoff per tidsenhet. Installasjon på en skrå seksjon av rørledningen vil redusere målefeil

Disse inkluderer direkte måling av gassvolum, fravær av avhengighet av forvrengninger i strømningshastighetsgrafen, både ved innløp og utløp, som gjør det mulig å redusere UUG. Områdets bredde er opptil 1:100. For dette formål brukes membran- og roterende enheter. De kan brukes i rom med installerte pulskjeler.

Indirekte målemetoder

Disse metodene innebærer å beregne for eksempel strømningshastigheten til et stoff gjennom et gitt tverrsnittsareal. For å oppnå de mest nøyaktige resultatene, er det nødvendig å utjevne gasshastigheten.

Måling av gassstrøm ved differensialtrykk

En av de mest vanlige og studerte gassstrømmetodene, basert på bruk av en restriksjonsanordning, har flere fordeler, inkludert enkelheten til strømningstransdusermekanismen, hvis virkning er rettet mot å måle trykkfallet til stoffet som strømmer gjennom en lokal restriksjon i gassrørledningen. Ingen beregninger kreves strømningsmåler står.

Til tross for tilstedeværelsen av en fullstendig vitenskapelig og teknisk base, har denne målemetoden flere betydelige ulemper - et lite måleområde, som, selv med tanke på multi-range trykksensorer, ikke overstiger en verdi på 1:10.

Standard avsmalnende enheter produseres ved hjelp av spesiell teknologi med høye krav til ruhet. De kan bare brukes på glatte rørledninger

Hydraulisk motstand i gassrørledninger øke følsomheten for tidsplanen for endringer igjennomsnitt hastigheter langs dybden eller bredden av strømmen ved inngangen til diafragma.Lengden på de rette seksjonene foran innsnevringsanordningene skal være minst 10 diametre DN på rørkonstruksjonen.

Høyhastighetsmetode for å bestemme kostnader

Omformere av turbintype brukes til denne metoden. Disse enhetene har flere fordeler, inkludert liten størrelse og vekt, og en overkommelig pris i deres kategori.

Disse enhetene er ikke følsomme for pneumatiske støt. Området for strømningsmålingsverdier er opptil 1:30, noe som betydelig overskrider den samme indikatoren for restriksjonsenheter.

TPR-turbinstrømsomformeren kan brukes i et miljø ved temperaturer fra minus 200 til +200 °C, hvis enheten er installert for ikke-aggressive og enfasede kryogene væsker. For aggressive væsker vil indikatoren være fra minus 60 til +50 °C

Ulemper inkluderer følsomhet, om enn ubetydelig, for strømningsforvrengninger ved innløpet og utløpet av enheten, avvik i måleresultatene for pulserende gassstrømmer. Ved lave strømningshastigheter, i området fra 8 til 10 m³/h, strømningsmålere er ute av drift.

Ultralyd målemetode

Populariteten til akustiske strømningsmålere, som måler mengden gass, spesielt innen kommersiell regnskap, har økt med utviklingen av mikroelektronikk. Akustiske strømningsmålere har ingen bevegelige deler eller deler som stikker ut i strømmen, noe som øker deres pålitelighet betydelig.

Målingen utføres over et bredt spekter av verdier på grunn av enhetens evne til å fungere i lang tid fra den innebygde strømkilden. Innenlandske enheter oppfyller ikke alle nødvendige krav, siden for å unngå påvirkning av gassstrømforvrengninger på beregningsresultatene, er det nødvendig å bruke utelukkende multistråle ultralydstrømningsmålere.

Klassifisering av strømningsmålere etter driftsprinsipp

Strømningsmålere er forskjellige i flere parametere, inkludert trykk, type gass som brukes og temperaturforhold. Enheten bør velges avhengig av bruksforholdene, samt de tildelte oppgavene.

Måleinstrumenter består av deler som en transduser som er ansvarlig for differensialtrykket, et koblingselement og en trykkmåler.

Type #1 - blekkskriver selvgenerator strømningsmålere

Denne typen strømningsmåler, også designet for å måle naturgassstrøm, har flere særegne egenskaper. Enheten er dekket av negativ tilbakemelding; hyppigheten av jetforbindelser avhenger av gassstrømmen.

Målere produsert på basis av jetstrømmålere brukes til kommersiell regnskap uten forundersøkelse.

1 - jetelement; 2 og 3 - omformere; 4 - signalisolasjonsenhet; 5 - kraftdyse; 6 - arbeidskammer; 7 og 8 - veggene til arbeidskammeret; 9 - separator; 10 og 11 — kontrolldyser; 12 og 13 — mottakskanaler; 14 og 15 - avløpskanaler; 16 og 17 — tilbakemeldingskanaler; 18 — utvidelse av kraftdysen; 19 — avsats på strømmunnstykket

Jetstrømmåler selvgenerator typen er utsatt for tilstopping; dens ulemper inkluderer også ustabilitet i konverteringsfrekvensen.

Disse enhetene har lignende ulemper som virvelenheter:

• avhengighet av forvrengning av hastighetsgrafen, forutsatt at den brukes i forbindelse med innsnevringsanordninger;
• massive trykktap er irreversible;
• hoveddelen av strømningsmåleren har store dimensjoner;
• betydelig ustabilitet i konverteringsfrekvensen.

Fordeler selvgenerator strømningsmålere er ikke forskjellig fra en vortex-enhet, bortsett fra muligheten til å jobbe med forurensede gasser.Disse strømningsmålerne har ikke funnet utbredt praktisk bruk i kommersiell regnskap.

Type #2 - virvelstrømningsmålere-tellere

Det er flere styrker ved enhetene, inkludert nøyaktigheten av målingene, mangel på følsomhet for smuss og pneumatiske støt, enkel betjening, og enheten har heller ingen bevegelige deler.

Enhetene tåler de vanskeligste ytre forhold, nøyaktigheten til indikatorene er garantert ved omgivelsestemperaturer opp til 500 grader Celsius, det maksimale trykknivået er 30 MPa

Det er også kjent betydelige ulemper ved å bruke denne typen strømningsmålere - økt følsomhet for mekaniske vibrasjoner, trykktap. Rørdiameter bør være i området 15-30 cm.

Type #3 - ultralydstrømningsmålere

Enheten, også kjent som en akustisk enhet, har flere ubestridelige fordeler:

• mangel på hydraulisk motstand;
• enheten har ingen bevegelige deler, noe som øker påliteligheten;
• økt styrke av mekanismen;
• rask handling.

Denne typen strømningsmåler er basert på å bestemme forskjellen i signalets reisetid.

Driften av ultralydstrømningsmålere er uavhengig av temperatur, omgivelsestrykk, viskositet og elektrisk ledningsevne, noe som garanterer nøyaktigheten til de oppnådde dataene

Ultralydsensorer, plassert diagonalt i forhold til hverandre, utfører funksjonene til en mottaker og sender. Bruken av flere kanaler kompenserer for deformasjonen av strømningsprofilen.

Type #4 - trommelstrømmålere

Denne kategorien enheter brukes som regel til laboratorieforskning. Trykket som genereres under trommelrotasjon fører til at seksjonene fylles med gass og deretter tømmes.

For full drift av trommeltellingsmekanismer (uten en pulsgenerator), er det ikke nødvendig med en konstant strømkilde, noe som er deres ubestridelige fordel.

Antall omdreininger av trommelen er proporsjonal med kubikkenhetene av gass, indikatoren overføres til urskiven til tellestrukturen. Trommelstrømningsmålere har høy målenøyaktighet.

Type #5 - levitasjon enheter

Den bevegelige delen av turtellerenheten roterer i lagre, hastigheten er lik den volumetriske gasstrømmen. Hastigheten på sirkulær bevegelse konverteres til et elektrisk signal ved hjelp av en sekundær omformer, resultatene reflekteres på indikatoren.

Levitasjonsmålingsenheter fungerer under forhold fra -30 til +50 grader Celsius, verdifeilen er i området ± 1,5 %

Levitasjon Enhetene er etterspurt for kommersiell måling av naturgassforbruk, både til husholdningsformål og bruksformål.

Type #6 - membranmålere

Et patent for produksjon av en av de vanligste gassmåleapparatene ble utstedt i andre halvdel av det nittende århundre i England.

Driftsprinsippet til en mekanisk strømningsmåler er basert på å endre posisjonen til bevegelige kammermembraner i øyeblikket av gassinntrenging. Alternativ bevegelse skjer under innløpet og utløpet av stoffet.

En gassstrømmåler av membrantypen kan bestå av 2 eller 4 kamre, avhengig av volumet av stoffet som måles og utformingen

Telleinnretningen drives av et system av girkasser og spaker. Mekanismene har et bredt spekter av måleverdier - opptil 1:100.

Type #7 - roterende enheter

I en mekanisk type enhet er to rotorer plassert i målekammeret, som begynner å bevege seg under trykket av stoffet.De roterende delene er plassert i rette vinkler på hverandre, deres opprinnelige plassering er festet ved hjelp av synkroniseringshjul.

Mengden gass er proporsjonal med antall omdreininger til rotorene. Ved hjelp av en magnetisk kobling og girkasse overføres rotorens rotasjon til en telleanordning, som er ansvarlig for å akkumulere volumet av det passerte stoffet.

Den roterende strømningsmåleren har en høy gjennomstrømningskapasitet og brukes i verktøy, mellomstore og små volumbedrifter for gassforbruk

De viktigste fordelene med roterende strømningsmålere inkluderer høy målenøyaktighet, enhetens kompakthet og et bredt spekter av strømningsmålinger. Blant ulempene er støyen fra mekanismen, dens høye kostnader og følsomhet for eksterne faktorer, inkludert forurensning.

Type #8 - turbinstrømmålere

Den mekaniske enheten har form av et rørstykke; inne i strømningsmåleren er det en turbin med en aksel og bevegelige støtter. Kraftenheten beveger seg på grunn av at stoffet passerer gjennom målekammeret.

Bevegelseshastigheten til mekanismen er lik strømningshastigheten og gassforbruket. Det akkumulerte volumet reflekteres på tellemekanismen; overføringen til den utføres mekanisk ved hjelp av en girkasse eller girsystem.

Turbinmåleren kan kun brukes med rene drivstoff - gass, væske eller damp i suspensjon, forutsatt at de ikke inneholder faste partikler

I tillegg til de som er oppført, er det andre enheter, men de brukes som regel i vitenskapelig forskning. De er praktisk talt ikke involvert i den kommersielle sfæren.

Vi anbefaler også å lese vår andre artikkel, hvor vi snakket i detalj om hvordan du velger en gassmåler til hjemmet ditt. Flere detaljer - gå til link.

Instrumenter for måling av gassmengder

Apparater for måling av gassstrøm er delt inn i flere kategorier basert på beregningsmetoden. Hastighetshastigheter brukes til å bestemme det volumetriske tallet til mediet som studeres. Disse enhetene har ikke målekammer. Den sensitive delen er impeller (tangensiell eller aksial), som drives til rotasjon av materiestrømmen.

Volumetriske målere er mindre avhengig av type produkt. Deres ulemper inkluderer kompleksiteten til designet, høy pris og imponerende dimensjoner. Enheten består av flere målekamre og har en mer kompleks design. Denne typen enheter er delt inn i flere typer - stempel, blad, gir.

En annen klassifisering av gassmengdemålere er kjent, som inkluderer tre typer enheter: roterende, trommel og ventil.

Roterende målere har høy gjennomstrømning. Handlingen deres er basert på å beregne antall omdreininger av bladene inne i enheten, indikatoren tilsvarer volumet av gass. Deres viktigste fordeler inkluderer holdbarhet, uavhengighet fra elektrisitet og økt motstand mot kortvarige overbelastninger.

Gassmålere av trommeltype opererer etter fortrengningsprinsippet. Korreksjonsindikatorer som temperatur, gasssammensetning og fuktighetsnivåer er ikke tatt i betraktning

Trommeltellere består av et hus, en tellemekanisme og en trommel med målekammer. Driftsprinsippet til enheten for måling av gassforbruk er å bestemme antall omdreininger av trommelen, som roterer på grunn av trykkforskjellen. Til tross for nøyaktigheten av beregningene, har denne typen instrumenter ikke funnet utbredt bruk på grunn av sin klumpete størrelse.

Driftsprinsippet til den siste typen målere, kjent som ventilmålere, er basert på bevegelsen av en bevegelig skillevegg, som påvirkes av en trykkforskjell av et stoff. Enheten består av flere deler - en telle- og gassfordelingsmekanisme, samt et hus. Den har store dimensjoner, så den brukes hovedsakelig i hverdagen.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Hvordan virvelgassstrømningsmålere fungerer vil bli diskutert i følgende video:

Måling av gassstrøm er en av hovedoppgavene i produksjonen. Strømningsmålermarkedet tilbyr et stort antall enheter med forskjellige design og driftsprinsipper som også er egnet for hjemlige behov. Med deres hjelp kan du bestemme nesten hvilken som helst mengde væske eller gass, uten behov for en spesiell kalibreringsstandardinstallasjon.

Du kan supplere materialet vårt med interessant informasjon om emnet for artikkelen, stille spørsmål eller delta i diskusjonen. Legg igjen dine kommentarer i blokken nedenfor.