Kā un kādā veidā tiek mērīta gāzes plūsma: mērīšanas metodes + visu veidu gāzes plūsmas mērītāju pārskats

Plūsmas mērītājs ir ierīce vielas tilpuma vai masas plūsmas mērīšanai, ieskaitot dabasgāzi, viegli uzliesmojošas, kodīgas gāzes, gaisa atdalīšanas produktus. Plūsmas apjomu aprēķināšanu rūpniecības uzņēmumos vai ikdienā var veikt bez speciālistu piesaistes.

Tālāk mēs jums pateiksim, kā un kādos daudzumos mēra gāzi, sniegsim šim nolūkam izmantoto instrumentu aprakstu, kā arī apsvērsim galvenās gāzes plūsmas noteikšanas metodes.

Tiešā metode gāzes patēriņa mērīšanai

Gāzes tilpumu aprēķina kubikmetros, retāk izmanto citas masas vienības, piemēram, tonnas vai kilogramus, parasti procesa gāzēm.

Tiešā metode ir vienīgā metode, kas nodrošina tiešu caurejošās gāzes tilpuma mērījumu.

Instrumentu trūkumi, kas aprēķina vielas tilpuma vai masas plūsmu, ir šādi:

1. Ierobežota plūsmas mērītāju veiktspēja piesārņotās gāzes apstākļos.
2. Pastāv liela atteices iespējamība daļējas plūsmas obstrukcijas vai pneimatiskā trieciena dēļ.
3. Rotācijas skaitītāju augstās izmaksas salīdzinājumā ar citām ierīcēm.
4. Lieli ierīču izmēri.

Šīs metodes neskaitāmās priekšrocības atsver uzskaitītos trūkumus, tāpēc tā ir kļuvusi visizplatītākā uzstādīto skaitītāju skaita ziņā.

Izmantojot plūsmas mērītāju, jūs varat aprēķināt vielas tilpumu vai masu laika vienībā. Uzstādīšana uz slīpa cauruļvada posma samazinās mērījumu kļūdu

Tie ietver tiešu gāzes tilpuma mērīšanu, atkarības neesamību no plūsmas ātruma grafika izkropļojumiem gan pie ieplūdes, gan izplūdes, kas ļauj samazināt UUG. Diapazona platums ir līdz 1:100. Šim nolūkam tiek izmantotas membrānas un rotācijas tipa ierīces. Tos var izmantot telpās ar uzstādītiem impulsa tipa katliem.

Netiešās mērīšanas metodes

Šīs metodes ietver, piemēram, vielas plūsmas ātruma aprēķināšanu caur noteiktu šķērsgriezuma laukumu. Lai iegūtu visprecīzākos rezultātus, ir nepieciešams izlīdzināt gāzes ātrumu.

Gāzes plūsmas mērīšana ar diferenciālo spiedienu

Vienai no visizplatītākajām un pētītākajām gāzu plūsmas metodēm, kuras pamatā ir ierobežošanas ierīces izmantošana, ir vairākas priekšrocības, tostarp plūsmas devēja mehānisma vienkāršība, kura darbība ir vērsta uz vielas, kas plūst caur gāzes plūsmu, spiediena krituma mērīšanu. vietējais ierobežojums gāzes vadā. Aprēķini nav nepieciešami plūsmas mērītājs stendi.

Neskatoties uz pilnīgas zinātniskās un tehniskās bāzes esamību, šai mērīšanas metodei ir vairāki būtiski trūkumi - neliels mērījumu diapazons, kas, pat ņemot vērā vairāku diapazonu spiediena sensorus, nepārsniedz vērtību 1:10.

Standarta konusveida ierīces tiek ražotas, izmantojot īpašu tehnoloģiju ar augstām prasībām attiecībā uz raupjumu. Tos var izmantot tikai gludiem cauruļvadiem

Hidrauliskā pretestība iekšā gāzes vadi palielināt jutību pret izmaiņu grafikuvidēji ātrumi gar plūsmas dziļumu vai platumu pie ieejas diafragmā.Taisno posmu garumam pirms sašaurināšanas ierīcēm jābūt vismaz 10 diametriem no caurules konstrukcijas DN.

Ātrgaitas metode izmaksu noteikšanai

Šai metodei tiek izmantoti turbīnas tipa pārveidotāji. Šīm ierīcēm ir vairākas priekšrocības, tostarp mazs izmērs un svars, kā arī pieņemama cena savā kategorijā.

Šīs ierīces nav jutīgas pret pneimatiskajiem triecieniem. Plūsmas mērījumu vērtību diapazons ir līdz 1:30, kas ievērojami pārsniedz to pašu indikatoru ierobežošanas ierīcēm.

TPR turbīnas plūsmas pārveidotāju var izmantot vidē ar temperatūru no mīnus 200 līdz +200 °C, ja iekārta ir uzstādīta neagresīviem un vienfāzes kriogēniem šķidrumiem. Agresīviem šķidrumiem indikators būs no mīnus 60 līdz +50 °C

Trūkumi ietver jutīgumu, kaut arī nenozīmīgu, pret plūsmas traucējumiem ierīces ieplūdes un izplūdes atverē, pulsējošu gāzes plūsmu mērījumu rezultātu novirzes. Pie zemiem plūsmas ātrumiem diapazonā no 8 līdz 10 m³/h, plūsmas mērītāji nedarbojas.

Ultraskaņas mērīšanas metode

Akustisko plūsmas mērītāju popularitāte, kas mēra gāzes daudzumu, īpaši komerciālajā grāmatvedībā, ir palielinājies līdz ar mikroelektronikas attīstību. Akustiskajiem plūsmas mērītājiem nav kustīgu daļu vai detaļu, kas izvirzītas plūsmā, kas ievērojami palielina to uzticamību.

Mērījums tiek veikts plašā vērtību diapazonā, jo ierīce spēj ilgstoši darboties no iebūvētā barošanas avota. Sadzīves ierīces neatbilst visām nepieciešamajām prasībām, jo, lai izvairītos no gāzes plūsmas traucējumu ietekmes uz aprēķinu rezultātiem, ir jāizmanto tikai daudzstaru ultraskaņas plūsmas mērītāji.

Plūsmas mērītāju klasifikācija pēc darbības principa

Plūsmas mērītāji atšķiras pēc vairākiem parametriem, tostarp spiediena, izmantotās gāzes veida un temperatūras apstākļiem. Ierīce jāizvēlas atkarībā no lietošanas apstākļiem, kā arī uzticētajiem uzdevumiem.

Mērinstrumenti sastāv no tādām daļām kā devējs, kas atbild par diferenciālo spiedienu, savienojošais elements un manometrs.

Tips #1 - tintes printeris pašģenerators plūsmas mērītāji

Šim plūsmas mērītājam, kas paredzēts arī dabasgāzes plūsmas mērīšanai, ir vairākas atšķirīgas īpašības. Ierīcei ir negatīva atgriezeniskā saite, strūklas savienojumu biežums ir atkarīgs no gāzes plūsmas.

Uz strūklas plūsmas mērītāju bāzes ražotie skaitītāji tiek izmantoti komercuzskaitei bez iepriekšējas pārbaudes.

1 — strūklas elements; 2 un 3 - pārveidotāji; 4 - signāla izolācijas ierīce; 5 — jaudas uzgalis; 6 - darba kamera; 7 un 8 — darba kameras sienas; 9 - separators; 10 un 11 — vadības sprauslas; 12 un 13 — uztveršanas kanāli; 14 un 15 - drenāžas kanāli; 16 un 17 — atgriezeniskās saites kanāli; 18 — jaudas sprauslas paplašināšana; 19 — dzega uz jaudas sprauslas

Strūklas plūsmas mērītājs pašģenerators tips ir jutīgs pret aizsērēšanu; tā trūkumi ietver arī konversijas kursa nestabilitāti.

Šīm ierīcēm ir līdzīgi trūkumi kā vortex ierīcēm:

• atkarība no ātruma grafika izkropļojumiem, ja to izmanto kopā ar sašaurināšanas ierīcēm;
• milzīgi spiediena zudumi ir neatgriezeniski;
• plūsmas mērītāja galvenajai daļai ir milzīgi izmēri;
• ievērojama konversijas kursa nestabilitāte.

Priekšrocības pašģenerators plūsmas mērītāji neatšķiras no virpuļierīces, izņemot spēju strādāt ar piesārņotām gāzēm.Šie plūsmas mērītāji nav atraduši plašu praktisku pielietojumu komerciālajā grāmatvedībā.

Tips #2 - virpuļplūsmas mērītāji-skaitītāji

Ierīcēm ir vairākas stiprās puses, tostarp mērījumu precizitāte, nejutīgums pret netīrumiem un pneimatiskajiem triecieniem, darbības vienkāršība, kā arī ierīcei nav kustīgu daļu.

Ierīces spēj izturēt visgrūtākos ārējos apstākļus, indikatoru precizitāte tiek garantēta apkārtējās vides temperatūrā līdz 500 grādiem pēc Celsija, maksimālais spiediena līmenis ir 30 MPa

Ir zināmi arī būtiski trūkumi, lietojot šāda veida plūsmas mērītājus – paaugstināta jutība pret mehāniskām vibrācijām, spiediena zudumi. Caurules diametrs jābūt diapazonā no 15-30 cm.

Tips #3 - ultraskaņas plūsmas mērītāji

Ierīcei, kas pazīstama arī kā akustiskā ierīce, ir vairākas nenoliedzamas priekšrocības:

• hidrauliskās pretestības trūkums;
• ierīcei nav kustīgu daļu, kas palielina tās uzticamību;
• palielināta mehānisma izturība;
• ātra darbība.

Šāda veida plūsmas mērītājs ir balstīts uz signāla pārvietošanās laika starpības noteikšanu.

Ultraskaņas plūsmas mērītāju darbība nav atkarīga no temperatūras, apkārtējā spiediena, viskozitātes un elektrovadītspējas, kas garantē iegūto datu precizitāti

Ultraskaņas sensori, kas atrodas pa diagonāli viens pret otru, veic uztvērēja un emitētāja funkcijas. Vairāku kanālu izmantošana kompensē plūsmas profila deformāciju.

Tips #4 - cilindru plūsmas mērītāji

Šīs kategorijas ierīces parasti izmanto laboratorijas pētījumiem. Spiediens, kas rodas cilindra rotācijas laikā, liek sekcijas piepildīt ar gāzi un pēc tam iztukšot.

Pilnīgai bungu skaitīšanas mehānismu darbībai (bez impulsu ģeneratora) nav nepieciešams pastāvīgs strāvas avots, kas ir to nenoliedzama priekšrocība.

Mucas apgriezienu skaits ir proporcionāls gāzes kubikvienībām, indikators tiek pārraidīts uz skaitīšanas struktūras skalu. Bungas plūsmas mērītājiem ir augsta mērījumu precizitāte.

5. veids — levitācija ierīces

Tahometra ierīces kustīgā daļa griežas gultņos, ātrums ir vienāds ar tilpuma gāzes plūsmu. Apļveida kustības ātrums tiek pārveidots par elektrisko signālu, izmantojot sekundāro pārveidotāju, rezultāti tiek atspoguļoti indikatorā.

Levitācijas mērīšanas ierīces darbojas apstākļos no -30 līdz +50 grādiem pēc Celsija, vērtību kļūda ir robežās no ± 1,5%

Levitācija Ierīces ir pieprasītas komerciālai dabasgāzes patēriņa uzskaitei gan sadzīves, gan komunālajiem mērķiem.

Tips #6 - membrānas skaitītāji

Patents vienas no visizplatītākajām gāzes mērīšanas ierīcēm izgatavošanai tika izdots deviņpadsmitā gadsimta otrajā pusē Anglijā.

Mehāniskā plūsmas mērītāja darbības princips ir balstīts uz kustīgu kameras membrānu stāvokļa maiņu gāzes ieplūdes brīdī. Vielas ieplūdes un izplūdes laikā notiek alternatīva kustība.

Membrānas tipa gāzes plūsmas mērītājs var sastāvēt no 2 vai 4 kamerām atkarībā no mērāmās vielas tilpuma un konstrukcijas

Skaitīšanas ierīci darbina pārnesumkārbu un sviru sistēma. Mehānismiem ir plašs mērījumu vērtību diapazons - līdz 1:100.

Tips #7 - rotācijas ierīces

Mehāniskā tipa ierīcē mērīšanas kamerā atrodas divi rotori, kas sāk kustēties zem vielas spiediena.Rotējošās daļas atrodas taisnā leņķī viena pret otru, to sākotnējā atrašanās vieta tiek fiksēta, izmantojot sinhronizatora riteņus.

Gāzes daudzums ir proporcionāls rotoru apgriezienu skaitam. Ar magnētiskās sakabes un pārnesumkārbas palīdzību rotora griešanās tiek pārsūtīta uz skaitīšanas ierīci, kas ir atbildīga par izvadītās vielas tilpuma uzkrāšanu.

Rotācijas plūsmas mērītājam ir liela caurlaidspēja, un to izmanto komunālajos uzņēmumos, vidēja un maza apjoma gāzes patēriņa uzņēmumos

Rotācijas plūsmas mērītāju galvenās priekšrocības ir augsta mērījumu precizitāte, ierīces kompaktums un plašs plūsmas mērījumu klāsts. Starp trūkumiem ir mehānisma troksnis, augstās izmaksas un jutīgums pret ārējiem faktoriem, tostarp piesārņojumu.

Tips #8 - turbīnu plūsmas mērītāji

Mehāniskā tipa ierīcei ir caurules gabala forma, plūsmas mērītāja iekšpusē ir turbīna ar vārpstu un kustīgiem balstiem. Strāvas ierīce pārvietojas, jo viela iet cauri mērīšanas kamerai.

Mehānisma kustības ātrums ir vienāds ar plūsmas ātrumu un gāzes patēriņu. Uzkrātais tilpums tiek atspoguļots skaitīšanas mehānismā, transmisija uz to tiek veikta mehāniski, izmantojot pārnesumkārbu vai pārnesumu sistēmu.

Turbīnas skaitītāju var izmantot tikai ar tīrām degvielu vielām - gāzi, šķidrumu vai tvaiku suspensijā, ja tie nesatur cietas daļiņas

Papildus uzskaitītajām ierīcēm ir arī citas ierīces, taču tās parasti izmanto zinātniskos pētījumos. Viņi praktiski nav iesaistīti komerciālajā sfērā.

Mēs arī iesakām izlasīt mūsu citu rakstu, kurā mēs detalizēti runājām par to, kā izvēlēties gāzes skaitītāju jūsu mājām. Sīkāka informācija - dodieties uz saite.

Instrumenti gāzes daudzumu mērīšanai

Ierīces gāzes plūsmas mērīšanai ir sadalītas vairākās kategorijās, pamatojoties uz aprēķina metodi. Ātruma rādītājus izmanto, lai noteiktu pētāmās vides tilpuma skaitli. Šīm ierīcēm nav mērīšanas kameru. Jutīgā daļa ir lāpstiņritenis (tangenciāls vai aksiāls), ko vielas plūsma virza uz rotāciju.

Tilpuma mērītāji ir mazāk atkarīgi no produkta veida. To trūkumi ietver dizaina sarežģītību, augsto cenu un iespaidīgos izmērus. Ierīce sastāv no vairākām mērīšanas kamerām, un tai ir sarežģītāks dizains. Šāda veida ierīces ir sadalītas vairākos veidos - virzuļa, asmens, zobrata.

Ir zināma cita gāzes daudzuma mērītāju klasifikācija, kas ietver trīs veidu ierīces: rotācijas, cilindra un vārsta.

Rotācijas skaitītājiem ir augsta caurlaidspēja. To darbības pamatā ir ierīces iekšpusē esošo asmeņu apgriezienu skaita aprēķināšana, indikators atbilst gāzes tilpumam. To galvenās priekšrocības ir izturība, neatkarība no elektrības un paaugstināta izturība pret īslaicīgām pārslodzēm.

Bungveida gāzes skaitītāji darbojas pēc pārvietošanas principa. Korekcijas rādītāji, piemēram, temperatūra, gāzes sastāvs un mitruma līmenis, netiek ņemti vērā

Bungu skaitītāji sastāv no korpusa, skaitīšanas mehānisma un cilindra ar mērīšanas kamerām. Gāzes patēriņa mērīšanas ierīces darbības princips ir noteikt cilindra apgriezienu skaitu, kas griežas spiediena starpības dēļ. Neskatoties uz aprēķinu precizitāti, šāda veida instrumenti nav atraduši plašu pielietojumu tā lielgabarīta izmēra dēļ.

Pēdējā tipa skaitītāju, kas pazīstami kā vārstu mērītāji, darbības princips ir balstīts uz kustīgas starpsienas kustību, uz kuru iedarbojas vielas spiediena starpība. Ierīce sastāv no vairākām daļām – skaitīšanas un gāzes sadales mehānisma, kā arī korpusa. Tam ir lieli izmēri, tāpēc to galvenokārt izmanto ikdienas dzīvē.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Kā darbojas virpuļgāzes plūsmas mērītāji, tiks apspriests šajā videoklipā:

Gāzes plūsmas mērīšana ir viens no galvenajiem ražošanas uzdevumiem. Plūsmas mērītāju tirgus piedāvā milzīgu skaitu ierīču ar dažādu dizainu un darbības principiem, kas ir piemērotas arī sadzīves vajadzībām. Ar to palīdzību jūs varat noteikt gandrīz jebkuru šķidruma vai gāzes daudzumu bez īpašas kalibrēšanas standarta uzstādīšanas.

Jūs varat papildināt mūsu materiālu ar interesantu informāciju par raksta tēmu, uzdot jautājumus vai piedalīties diskusijā. Atstājiet savus komentārus zemāk esošajā blokā.