Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как и в чем измеряется расход газа: методы измерения + обзор всех видов газовых расходомеров

Как и в чем измеряется расход газа: методы измерения + обзор всех видов газовых расходомеров

Расходомер – устройство для измерения объемного или массового расхода вещества, включая природный газ, горючие, агрессивные газы, продукты разделения воздуха. Вычисление объемов потока на предприятиях промышленной отрасли или в быту можно выполнить и без привлечения специалистов.

Далее мы расскажем как и в чем измеряется газ, приведем описание приборов которые используются для этой цели, а также рассмотрим основные методы определения расхода газа.

Прямой метод измерения потребления газа

Объем газа вычисляют в кубических метрах, реже используются другие единицы массы, такие как тонны или килограммы, как правило, для технологических газов.

Прямой метод – это единственный метод, обеспечивающий прямое измерение объема проходящего газа.

К слабым сторонам приборов, вычисляющих объемный или массовый расход вещества, относятся:

  1. Ограниченная работоспособность расходомеров в условиях загрязненного газа.
  2. Существует высокая вероятность поломки в результате частичного перекрытия потока или пневматического удара.
  3. Высокая стоимость ротационных счетчиков по сравнению с другими приборами.
  4. Крупные габариты устройств.

Многочисленные достоинства этого метода перекрывают перечисленные недостатки, благодаря чему и он и получил наибольшее распространение по числу установленных счетчиков.

Пример установки расходомера

В их числе – прямое измерение объема газа, отсутствие зависимости от искажений графика скоростей потока, как на входе, так и на выходе, что позволяет сократить УУГ . Ширина диапазона составляет до 1:100. Для этой цели применяются приборы мембранного и ротационного типа. Они могут использоваться в помещениях, с установленными котлами импульсного типа.

Косвенные методы измерения

Эти методы предусматривают вычисление, к примеру, скорости потока вещества через заданную площадь сечения. Для получения максимально точных результатов необходимо выровнять скорость движения газа.

Измерение расхода газа по перепаду давлений

Один из самых распространенных и изученных методов расхода газа, основанный на использовании сужающего устройства, имеет несколько преимуществ, включая простоту механизма преобразователя расхода, действие которого направлено на измерение перепада давления вещества, протекающего через местное сужение в газовом трубопроводе. Для проведения расчетов не потребуются расходомерные стенды.

Несмотря на наличие полной научно-технической базы, этот метод измерения имеет несколько существенных недостатков – небольшой диапазон измерения, который даже с учетом многопредельных датчиков давления, не превышает значение 1:10.

Сужающее устройство для трубопровода

Гидравлические сопротивления в газовых трубопроводах повышают чувствительность к графику изменения у средненных скоростей по глубине или ширине потока на входе в диафрагму. Длина прямых участков перед сужающими устройствами должна составлять не менее 10 диаметров Ду сооружения из труб.

Скоростной метод определения расходов

Для этого метода используются преобразователи турбинного типа. Эти приборы имеют несколько преимуществ, включая небольшие габариты и вес, доступную цену в своей категории.

У этих устройств отсутствует чувствительность к пневматическим ударам. Интервал значений измерения расхода составляет до 1:30, что существенно превышает аналогичный показатель для сужающих устройств.

Турбинный преобразователь расхода

К недостаткам можно отнести чувствительность, хоть и незначительную, к искажениям потока на входе и выходе прибора, отклонение результатов измерений пульсирующих потоков газа. На небольших расходах, в диапазоне от 8 до 10 м 3 /ч, расходомеры неработоспособны.

Ультразвуковой метод измерения

Популярность акустических расходомеров, с помощью которых измеряется количество газа, в особенности в коммерческом учете, возросла с развитием микроэлектроники. В акустических расходомерах отсутствуют подвижные части, а также детали, выступающие в поток, что существенно повышает их надежность.

Измерение производится в широком интервале значений благодаря способности устройства продолжительное время работать от встроенного источника питания. Отечественные приборы не отвечают всем необходимым требованиям, так как во избежание влияния искажений потока газа на результаты расчетов необходимо использовать исключительно многолучевые ультразвуковые расходомеры.

Классификация расходомеров по принципу действия

Расходомеры отличаются по нескольким параметрам, включая давление, тип используемого газа, температурный режим. Выбирать устройство следует в зависимости от условий применения, а также поставленных задач.

Измерительные приборы состоят из таких частей, как преобразователь, отвечающий за перепад давления, соединяющего элемента и манометра.

Тип #1 – струйные автогенераторные расходомеры

Расходомер этого типа, предназначенный также для измерения расхода природного газа, имеет несколько отличительных характеристик. Прибор охвачен отрицательными обратными связями, частота подключений струи зависит от расхода газа.

Счетчики, выпущенные на основе струйных расходомеров, применяются для коммерческого учета без предварительной экспертизы.

Устройство автогенераторного расходомера

Расходомер струйного автогенераторного типа подвержен засорению, в числе его недостатков также нестабильность показателя преобразования.

Эти приборы имеют схожие недостатки с вихревыми устройствами:

  • зависимость от искажений графика скоростей, при условии использования в комплекте с сужающими приборами;
  • массовые потери напора невозвратимы;
  • основная часть расходомера имеет огромные габариты;
  • значительная нестабильность показателя преобразования.

Достоинства автогенераторного расходомера не отличаются от вихревого устройства, за исключением способности работать с загрязненными газами. Эти расходомеры не нашли широкого практического применения в коммерческом учете.

Читайте так же:
Отличие инверторного кондиционера от обыкновенного: их достоинства и недостатки + какой лучше выбрать

Тип #2 – вихревые расходомеры-счетчики

Выделяют несколько сильных сторон приборов, включая точность проведенных измерений, отсутствие чувствительности к загрязнениям и пневматическим ударам, легкость эксплуатации, в устройстве также отсутствуют подвижные части.

Вихревой расходомер-счетчик

Известны и существенные недостатки использования этого типа расходомеров – повышенная чувствительность к механическим колебаниям, просадка давления. Диаметр труб должен находиться в диапазоне 15-30 см.

Тип #3 – ультразвуковые расходомеры

Устройство, также известное как акустическое, имеет несколько неоспоримых преимуществ:

  • отсутствие гидравлического сопротивления;
  • в приборе нет подвижных деталей, что усиливает его надежность;
  • повышенная прочность механизма;
  • быстрое действие.

Расходомер этого типа базируется на определении разницы во времени прохождения сигнала.

Ультразвуковой газовый расходомер

Ультразвуковые сенсоры, расположены по диагонали относительно друг друга, выполняют функцию приемника и излучателя. Задействование нескольких каналов компенсирует деформацию профиля потока.

Тип #4 – барабанные расходомеры

Эта категория устройств используется, как правило, для проведения лабораторных исследований. Давление, возникающее во время вращения барабана, приводит к заполнению секцию газом и их последующему опорожнению.

Расходомер барабанного типа

Количество оборотов барабана пропорционально кубическим единицам газа, показатель передается на циферблат счетной конструкции. Барабанные расходомеры обладают высокой точностью измерения.

Тип #5 – левитационные устройства

Подвижная деталь тахометрического устройства вращается в подшипниках, скорость равняется объемному расходу газа. Превращение быстроты кругового движения в электрический сигнал осуществляется с помощью вторичного преобразователя, результаты отражаются на индикаторе.

Левитационный газовый счетчик

Левитационные приборы востребованы в коммерческом учете потребления природного газа, как в бытовых, так и в коммунальных целях.

Тип #6 – мембранные счетчики

Патент на изготовление одного из самых распространенных приборов учета для измерения газа был выдан во второй половине девятнадцатого века на территории Англии.

Принцип действия механического расходомера основан на изменении положения подвижных камерных мембран в момент поступления газа. Поочередное перемещение осуществляется во время впуска и выпуска вещества.

Мембранный счетчик газа

Счетное устройство приводит в действие система редуктора и рычагов. Механизмы обладают широким диапазоном значений для измерений – до 1:100.

Тип #7 – ротационные приборы

В устройстве механического типа в измерительной камере расположены два ротора, которые начинают двигаться под напором вещества. Вращающиеся детали расположены под прямым углом друг к другу, их начальное местонахождение фиксируется с помощью колес-синхронизаторов.

Количество газа пропорционально числу оборотов роторов. С помощью магнитной муфты и редуктора вращение ротора передается на счетное устройство, отвечающее за накопление объема прошедшего вещества.

Ротационный прибор учета расхода газа

К основным достоинствам ротационных расходомеров можно отнести высокую точность измерения, компактность прибора, широкий диапазон измерений расходов. Среди недостатков выделяют шумность механизма, его высокую стоимость, чувствительность к внешним факторам, в том числе загрязнению.

Тип #8 – турбинные расходомеры

Прибор механического типа имеет форму отрезка трубы, внутри расходомера размещена турбина с валом и движущимися опорами. Силовое устройство двигается за счет вещества, проходящего через измерительную камеру.

Скорость движения механизма равняется скорости потока и расходу газа. Накопленный объем отражается на счетном механизме, передача на него осуществляется механическим способом с помощью редуктора, системы шестеренок.

Турбинный расходомер

Помимо перечисленных, существуют и другие устройства, но они используются, как правило, в научных исследованиях. В коммерческой сфере они практически не задействованы.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали о том, как выбрать газовый счетчик для дома. Подробнее – переходите по ссылке.

Приборы для измерения количества газа

Устройства для измерения расхода газа по способу вычисления делятся на несколько категорий. Скоростные используются для определения объемного числа исследуемой среды. В этих приборах отсутствуют измерительные камеры. Чувствительной деталью выступает турбинка (тангенциальная или аксиальная), которую приводит во вращение поток вещества.

Объемные счетчики отличаются меньшей зависимостью от типа продукта. К их недостаткам можно отнести сложность конструкции, высокую цену и внушительные габариты. Устройство состоит из нескольких измерительных камер, отличается более сложной конструкцией. Делится этот тип приборов на несколько видов – поршневые, лопастные, шестеренчатые.

Известна и другая классификация счетчиков количества газа, которая включает три типа устройств: роторные, барабанные и клапанные.

Роторные счетчики обладают большой пропускной способностью. Их действие основано на вычислении количества оборотов лопастей внутри устройства, показатель соответствует объему газа. К основным их преимуществам можно отнести долговечность, независимость от электроэнергии, повышенную устойчивость к кратковременным перегрузкам.

Барабанный газовый расходомер

Барабанные счетчики состоят из корпуса, счетного механизма и барабана с измерительными камерами. Принцип действия устройства для измерения потребления газа состоит в определении количества оборотов барабана, который вращается за счет разности давления. Несмотря на точность вычислений, этот тип приборов не нашел широкого применения по причине своих громоздких размеров.

Принцип действия последнего типа счетчиков, известного как клапанный, базируется на перемещении подвижной перегородки, на которую действует разность давления вещества. Устройство состоит из нескольких частей – счетного и газораспределительного механизма, а также корпуса. Имеет большие габариты, поэтому в основном используются в быту.

Читайте так же:
Как установить межкомнатную дверь без порога и с порогом: этапы монтажа своими руками

Выводы и полезное видео по теме

О том как работают вихревые газовые расходомеры пойдет речь в следующем видеоролике:

Измерение расхода газа – одна из ключевых задач на производстве. На рынке расходомеров представлено огромное количество устройств с различными конструкциями и принципами действия, которые подойдут и для бытовых нужд. С их помощью можно определить практически любое количество жидкости или газа, при этом не потребуется специальная поверочная образцовая установка.

Вы можете дополнить наш материал интересными сведениями по теме статьи, задать интересующие вопросы или поучаствовать в обсуждении. Оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Счетчики газа: виды, особенности эксплуатации и основные преимущества

Счетчики газа: виды, особенности эксплуатации и основные преимущества

Учет расхода голубого топлива в частных домохозяйствах, квартирах или на промышленных объектах обеспечивает счетчик учета газа, при этом его установка объясняется не только желанием потребителя, который за счет контроля, рассчитывает уменьшить суммы в платежках, но требованиями ФЗ №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» от 23.11.2009 года. И, хотя, до сих пор не разработан механизм штрафных санкций за отсутствие прибора учета, о его установке нужно задуматься всем потребителям газа, которые еще не обзавелись газовыми расходомерами. Причин отсутствия счетчика может быть много, но не исключено что проблема – это сложность выбора самого прибора. Так как, несмотря на то, что современный рынок предоставляет широкий ассортимент расходомеров, неспециалисту трудно сразу определиться с выбором, особенно учитывая тот факт, что рекомендованные для использования бытовые приборы, отличаются между собой не только внешним видом и ценой, но, что важнее – конструкцией и принципом работы.

Виды расходомеров для газа и основные критерии их классификации

Счетчик газа – это специальный прибор, предназначенный для измерения расхода топлива и встраиваемый в магистраль, до точки потребления. Могут монтироваться как внутри помещений, в которых возможно поддержание плюсовых температур в любое время года, так и на улице, что наиболее характерно для частных домов. Но во втором случае следует выбирать приборы с термокорректировкой, предназначенные для эксплуатации в температурном режиме от -40 °C и до +40 °C. Такие счетчики имеют специальную маркировку, обозначаемую буквой «Т».

В зависимости от способа учета расхода, все счетчики делятся на механические приборы и электронные устройства. В первых моделях учет обеспечивается за счет работы различных вращающихся механизмов, а во втором – потребление определяется благодаря электронным импульсам, улавливаемых специальными датчиками. В каждом из этих двух больших видов счетчиков представлены устройства, существенно отличающиеся между собой конструкцией и принципом работы. Но при этом, независимо от вида, все счетчики газа состоят из следующих основных элементов:

  • корпуса;
  • расходомера;
  • вычислителя.

Виды счетчиков газа

Важно при выборе газового счетчика знать, что их можно разделить на три типа и по другому критерию – по назначению:

  • бытовые устройства, предназначенные для установки в квартирах и частных домах;
  • коммунально-бытовые приборы, обеспечивающие учет потребления в многоквартирных домах и на других объектах коммунального назначения;
  • промышленные. Основная область применения – газовые хозяйства, различные производственные предприятия и т.д.

Основным отличием между приборами разных групп следует считать их пропускную способность. Например, бытовые счетчики могут обеспечивать прокачку от 1,6 до 6 м 3 за час. В зависимости от этого параметра и особенностей газопотребления в доме и подбирается прибор. Для одной газовой плиты достаточно счетчика с самой маленькой пропускной способностью, а в том случае, если установлен котел, нужно учесть его мощность и выбрать модель с соответствующими параметрами.

Пропускная способность коммунально-бытовых расходомеров составляет 10-40 м 3 , а для промышленных счетчиков этот параметр равен 40 м 3 и более, в зависимости от модели.

ЗАКАЗАТЬ УСЛУГУ У АККРЕДИТОВАННЫХ КОМПАНИЙ

Основные преимущества мембранных расходомеров потребления газа

Наиболее часто для учета потребления в квартирах или частных домах устанавливается мембранный газовый счетчик, отличающийся весьма приемлемой ценой и высокой точностью измерений. Но при этом, такой прибор имеет достаточно сложную конструкцию и приличные размеры, которые, в некоторых случаях, могут стать причиной выбора устройства другого типа, из-за технической невозможности его монтажа в ограниченном пространстве.

Преимущества мембранных приборов учета газа

Счетчик газа мембранного типа состоит из корпуса, в котором имеются два, герметично соединенных между собой, отдела: верхний и нижний. Кроме того, конструкция счетчика отличается также и наличием нескольких камер, сообщающихся между собой каналами с клапанами, управление которыми происходит за счет работы кривошипно-рычажного механизма. Измерение потребления газа осуществляется способом учета количества перепусканий между камерами, при этом наивысшей точностью отличаются приборы с большим числом камер в конструкции, так как в них удается максимально снизить погрешность во время измерения расхода топлива.

Но, несмотря на достаточно сложную систему, напоминающую своеобразный лабиринт, счетчик отличается надежностью и имеет большой эксплуатационный ресурс. Однако, выбирая такое устройство для дома, следует оценить все плюсы и минусы прибора.

Читайте так же:
Что делать, если вентиляция в квартире и доме не работает? Обзор возможных причин и способов их устранения

Итак, неоспоримыми преимуществами нужно считать:

  • большой срок службы, составляющий 20-30 лет, в зависимости от модели;
  • межповерочный период, равный 10-15 годам (также зависит от конкретной модели устройства);
  • непритязательность к качеству поступающего топлива;
  • прочный герметичный корпус способный выдерживать воздействие высоких температур;
  • низкая цена – стоимость счетчиков этого вида является самой доступной для потребителя, что во многом и определяет их популярность.

Недостатками следует считать достаточно большие размеры прибора и наличие шума во время работы, особенно при большом текущем расходе газа, что может стать неприятным ограничением при выборе места установки внутри дома.

Особенности эксплуатации ротационных газовых счетчиков

В отличие от мембранного, ротационный счетчик газа имеет весьма скромные размеры, но при этом отличается высокой стойкостью к воздействию перегрузок во время работы. Но может эксплуатироваться только при условии наличия возможности его монтажа на вертикальном отрезке магистрали, с поступлением топлива «сверху-вниз».

В основе конструкции прибора – две горизонтально расположенные лопасти, своей формой имитирующие цифру «8». Во время прокачивания топлива обеспечивается их плотное прилегание друг к другу, при этом они вращаются в противоположных направлениях, а их одинаковая скорость вращения обеспечивается работой зубчатки. В движение лопасти приводятся за счет разности давления в подающем и выходном патрубках, и при этом скорость определяет количество вращений, которые и учитываются счетным механизмом.

Преимущества ротационных счетчиков газа:

  • достаточно высокая точность измерений;
  • компактные размеры устройства;
  • вполне демократичная цена.

Оособенности ротационных счетчиков газа

Однако при выборе ротационного счетчика для учета потребления газа нужно принимать во внимание и некоторые недостатки устройства, а также ограничения по его эксплуатации:

  • короткий межповерочный период – для некоторых моделей он равен всего двум годам;
  • небольшой эксплуатационный ресурс;
  • опасность утечки газа при повреждении стекла циферблата;
  • наличие шума во время работы.

Именно наличие весомых «минусов» не позволяет роторным счетчикам вырваться в лидеры по популярности у потребителей.

Область применения тахометрических турбинных расходомеров газа

В основном, тахометрические турбинные счетчики представлены промышленными моделями, которые предназначены для учета больших объемов потребления газа, но встречаются и коммунально-бытовые устройства, успешно используемые для учета расхода топлива в многоквартирных домах. Отличительной особенностью можно считать широкий диапазон работы и возможность использования при высоком давлении. Но, надо принимать во внимание, что их эксплуатация возможна только при наличии внешнего источника электропитания.

По своей конструкции, турбинный счетчик газа тахометрического типа представляет собой изделие с цилиндрическим корпусом. Обязательным элементом является и струйный выпрямитель, расположенный возле входа и, конечно, рабочий механизм – турбина, представляющая собой вал с подшипниковыми узлами. Для обеспечения работы подшипников и защиты их от пересыхания имеется насосное устройство, отвечающее за подачу смазки.

Тахометрические турбинные приборы учета газа

Принцип работы основан на простом подсчете оборотов вала турбины происходящее под давлением проходящего через устройство газа. При этом число оборотов является пропорциональным к объему прокаченного топлива. В зависимости от модели, турбинные счетчики могут оснащаться счетным устройством механического или электронного типа.

Преимуществами этого вида приборов учета можно считать:

  • высокую надежность;
  • большой эксплуатационный ресурс;
  • возможность оснащения устройств системами для автоматической передачи данных;
  • наличие (в некоторых моделях) датчиков температуры и давления газа;
  • непритязательность к качеству топлива;
  • отсутствие шума во время работы;
  • большой ассортимент изделий, отличающихся как пропускной способностью, так размерами и ценой.

Существенными недостатками можно считать получение измерений с погрешностью, но справедливости ради нужно обозначить, что такая ситуация характерна при условии эксплуатации прибора в прерывистом режиме, то есть с частыми остановками.

Принцип работы вихревых счетчиков газа

Принцип работы и особенности вихревых расходомеров

Нужно сразу отметить, что вихревой газосчетчик практически не применяется в бытовых условиях. Исключение может составлять только организация учета в большом домохозяйстве. В основном все модели, представляемые разными торговыми марками, предназначены для эксплуатации на газораспределительных и промышленных предприятиях. Хотя можно встретить и модели с меньшей пропускной способностью, которые используются коммунальными предприятиями для учета расхода топлива потребителями.

Принцип работы вихревых расходомеров

Принцип работы вихревого счетчика газа основан на учете частоты колебаний давления после сообщения струе газа вихреобразной формы. Но так как сам механизм учета этих колебаний достаточно проблематичен, то выполнение этой работы предоставлено микропроцессорной электронике, которой оснащаются все приборы данного вида.

Ультразвуковые счетчики для учета потребления газа

В том случае, если для учета потребления топлива есть желание приобрести современный, удобный в эксплуатации и компактный прибор, то следует обратить внимание на ультразвуковой счетчик газа, который отлично подойдет для установки в частном доме или в городской квартире. Эти устройства адаптированы для эксплуатации как в помещении, так и в условиях улицы. Они отличаются наличием прочного герметичного корпуса, а кроме того, оснащены защитой, соответствующей классу IP54.

Читайте так же:
Почему не работает пьезорозжиг на газовой плите: причины поломок и методы их устранения

Ультразвуковые счетчики для учета потребления газа

Учет потребления газа происходит на основе оценки скорости прохождения ультразвуковых импульсов сквозь газовую среду. При этом непосредственно вычисления осуществляются за счет наличия встроенного электронного устройства. Важно отметить, что этот вид расходомеров предназначен для использования в системах учета с возможностью дистанционного снятия показаний и организации передачи данных в единый центр. Кроме того, приборы имеют энергонезависимую «память», в которой можно сохранять показания счетчика за 12 последних месяцев.

К основным преимуществам ультразвуковых расходомеров можно отнести:

  • высокую точность получаемых измерений;
  • большой эксплуатационный ресурс;
  • отсутствие необходимости в сложном уходе и постоянном контроле;
  • 6-ти летний межповерочный период.

Такие приборы наиболее востребованы для установки в городских квартирах и частных загородных домах, так как помогают не только оптимизировать потребление газа, но и позволяют существенно облегчить контроль расхода топлива. Они также широко используются коммунальными организациями и на промышленных объектах.

Измерение расхода жидкостей и газов в технике.

Расходомер GE

Измерительные приборы для измерения и учета расхода жидкостей и газов. Самыми распространенные приборы учитывающие расход жидкости — влагомеры и расходомеры. Учет газа осуществляется приборами газоанализаторами.

Содержание статьи

Расходомеры и газоанализаторы

Существуют понятия измерения расхода и измерения количества вещества и приборы для измерения этих параметров называются , соответственно , расходомерами и счётчиками.

Расходомеры переменного перепада давления на установленном в трубопроводе сужающем устройстве. Расходометрические счетчики переменного перепада давления состоят из трёх частей:

  • 1.преобразователь расхода , создающий перепад давления;
  • 2.соединительное устройство передающее этот перепад к измерительному прибору;
  • 3.дифференциальный манометр измеряющий этот перепад давления и отградуированный в единицах расхода;

Расходомеры обтекания к содержанию

Расходомеры обтекания, или расходомеры постоянного перепада давления, принцип действия которых основан на реагировании чувствительного элемента, помещённого в поток, на динамический напор протекающего по трубопроводу вещества.

Чувствительный элемент перемещается на величину служащую мерой расхода. Расходомеры обтекания включают составные части в форме обтекаемых тел в виде: поршня, поплавка, шара, диска. Величина перемещения или угла поворота обтекаемого тела является мерой расхода. Самые распространённые расходомеры обтекания—ротаметры, в которых при движении жидкости или газа по стеклянной конусной трубке со шкалой, снизу вверх перемещается поплавок, пока сила тяжести не уравновесится разностью давлений до и после поплавка.

Скоростные счетчики расхода к содержанию

Расходомеры с непрерывным движением приёмных устройств—скоростные счётчики. Чувствительный элемент совершает вращательное или колебательное движение и скорость этого движения служит мерой расхода. Суммирование числа оборотов вращающегося устройства указывает на расход за какое-то время. Скорость вращения пропорциональна скорости протекающей жидкости т.е. расходу. Все бытовые водомеры относятся к скоростным счётчикам.

Электрические расходомеры к содержанию

Принцип их действия основан на измерении электрических параметров системы в зависимости от расхода: измеряемое вещество—чувствительный элемент прибора. При движении жидкости между полюсами электромагнита , по закону электромагнитной индукции, на концах диаметра трубы образуется разность потенциалов , величина которой пропорциональна расходу.

Тепловые расходомеры к содержанию

Принцип действия тепловых счетчиков расхода веществ основан на измерении количества тепла, отданного нагретым элементом прибора, потоку вещества. По характеру теплового взаимодействия с потоком тепловые расходомеры подразделяются на калориметрические, термоконвективные, термо-анемометрические.

Термоанемометрические расходомеры для измерения местных скоростей потоков появились раньше остальных. Калориметрические расходомеры с внутренним нагревом, появившиеся позже, не получили заметного применения. Позднее стали разрабатываться термоконвективные расходомеры, которые благодаря наружному расположению нагревателя находят все более широкое применение в промышленности.

Термоконвективные расходомеры делят на квазикалориметрические (измеряется разность температур потока или мощность нагрева) и теплового пограничного слоя (измеряется разность температур пограничного слоя или соответствующая мощность нагрева). Они применяются для измерения расхода главным образом в трубах небольшого диаметра от 0,5—2,0 до 100 мм.

Достоинством калориметрических и термоконвективных расходомеров является неизменность теплоёмкости измеряемого вещества при измерении массового расхода. Помимо этого в термоконвективных расходомерах отсутствует контакт с измеряемым веществом, что также является их существенным достоинством. Недостаток и тех и других расходомеров — их большая инерционность. Для улучшения быстродействия применяют корректирующие схемы, а также импульсный нагрев. Термоанемометры в отличие от остальных тепловых расходомеров весьма малоинерционны, но они служат преимущественно для измерения местных скоростей. Калориметрические расходомеры основаны на зависимости от мощности нагрева среднемассовой разности температур потока.

Ультразвуковые расходомеры к содержанию

Принцип действия ультразвуковых расходомеров основан на измерении величины ультразвуковых колебаний, которые распространяются в потоке измеряемого вещества.

Приборы для измерения количества вещества называются расходометрическими счётчиками. Если это вода — влагомеры, если измеряется расход газа — газоанализаторы. Они измеряют массу вещества протекающего по трубопроводу. По способу измерения они разделяются на:

Выбор средств измерения расхода и количества жидкостей и газа

Измерение расхода и количества жидкостей и газов является одним из наиболее часто встречаемых технологических параметров на подавляющем большинстве предприятий. При огромном изобилии различных технологических процессов с различными особенностями и характеристиками жидкости или газа существует также множество средств измерения. Принцип действия этих средств основан на различных физических законах.

Читайте так же:
Шкаф для баллонов с газом: требования к хранению баллонов + советы по выбору и установке шкафа

Рассмотрим такие приборы для измерения количества и расхода жидкостей и газов, как расходомеры и ротаметры. Расходомер следует выбирать, исходя из таких условий и особенностей как: агрессивность или нейтральность среды, необходимая точность измерений, максимальный и минимальный пределы диапазона измерений. К наиболее популярным и ходовым приборам относятся: вихревые, электромагнитные и ультразвуковые расходомеры. Они могут реализовать себя в большинстве технологических процессов. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками, но в свою очередь многие из них подойдут под различные условия рабочей среды.

Выбор средств измерения расхода и количества жидкостей и газа

Вихревые расходомеры

Применяются для измерения расхода, как жидкости, так и газа. Принцип действия основан на образовании завихрений в потоке жидкости или газа. Частота образования зависит от скорости потока. Выбор вихревых расходомеров будет оптимален при необходимости измерения расхода и количества жидкости или газа в средах с высокой скоростью потока.

Выбор средств измерения расхода и количества жидкостей и газа

Отличными представителями этого типа расходомеров будут вихревые расходомеры типа SV series. Эти приборы обладают хорошей надёжностью и точностью измерений даже при высоких температурах и наличии загрязнений или шероховатости трубопровода.

Приборы просты в установке и не требуют особых навыков в эксплуатации. Однако, у них большая чувствительность к ударам, вибрациям и механическому воздействию. Эти расходомеры подойдут для большинства предприятий, где необходим точный учет расхода веществ любой консистенции.

Ультразвуковые и электромагнитные расходомеры

В непрерывных технологических процессах, где важным фактором является отсутствие внеплановых остановок производства, оптимальным вариантом станет выбор ультразвуковых или электромагнитных расходомеров. Установка или замена этих приборов осуществляется без врезки в трубопровод благодаря своей бесконтактной работе с жидкостью.

Выбор средств измерения расхода и количества жидкостей и газа

Если речь идет о нефтяной или водоочистительной промышленности – неплохим выбором станет ультразвуковой расходомер серии Dynasonics TFXL. Его принцип действия основан на измерении времени прохождения акустических колебаний между преобразователями. Скорость колебаний в свою очередь зависит от скорости и характера потока. Прибор рекомендуется использовать при измерении расхода воды, масла, нефти. Образование повышенного объема пузырьков воздуха приводит к ложным показаниям. Однако песок, мусор и различные взвеси в жидкости не влияют на точность измерений. Можно использовать в трубопроводах любого диаметра. При необходимости учета расхода газа, можно подобрать приборы, основанные на ультразвуковом законе измерения расхода.

Выбор средств измерения расхода и количества жидкостей и газа

Для измерения расхода жидкостей в процессах, где возможно частое изменение напора рабочей среды, отличным решением станет выбор электромагнитного расходомера серии ModMag 1000. Он может быть оптимален для измерения расхода жидкостей, где применение других приборов затруднено или нецелесообразно. Например, при измерении агрессивных или вязких веществ. Принцип действия основан на измерении ЭДС, возникающей в потоке жидкости, пересекающей магнитное поле. Главным аспектом является присутствие электропроводности у жидкости и отсутствие внешних помех. Электромагнитный расходомер не пригоден для измерения расхода газов и жидкостей с низкой электропроводностью (например, спиртов). А так же прибор чувствителен к неоднородности потока, мусору и взвесям в жидкости.

Выбор средств измерения расхода и количества жидкостей и газа

Ротаметры

Выбор расходомеров всегда основывается на специфике предприятия. Если речь идет о небольшом производстве, можно остановить выбор на ротаметрах жидкостей и газа типа Hedland H-series. Эти приборы состоят из трубки, внутри которой находится поплавок-индикатор. Поток жидкости или газа, проходя через трубку, меняет положение поплавка. Ротаметры станут оптимальным выбором на предприятиях, где точность измерений не играет большой роли, а измерений расхода осуществляется в небольших диапазонах. Обычно показания ротаметра считываются визуально, так как большинство образцов не подразумевает использование в автоматизированных системах. С другой стороны прибор обладает такими положительными качествами как: простота, низкая цена, автономная работа прибора. Эти факторы могут сыграть решающую роль в выборе именно ротаметра в качестве измерительного прибора в подобных технологических процессах.

Кориолисовые расходомеры

Выбор средств измерения расхода и количества жидкостей и газа

При необходимости соединить все преимущества расходомеров для установки в специфичных условиях (например, при автоматизации опасных технологических процессов) можно выбрать кориолисовый расходомер серии RCT 1000.

Принцип работы основан на эффекте Кориолиса. Прибор может измерять сразу несколько технологических параметров, а так же обладает высокой точностью измерений (до 0,1%). Стабильно работает при наличии вибрации трубопровода, примесей в жидкости или газе, и изменении температуры и давления потока. Прибор обладает длительным сроком службы и прост в эксплуатации благодаря отсутствию подвижных деталей. Прибор состоит их сенсора и преобразователя. Сенсор измеряет расход, плотность и температуру, а затем преобразователь преобразует эту информацию в стандартный выходной сигнал. Использование данных расходомеров будет оптимальным при автоматизации наукоемких производств. А также использование именно данного прибора спровоцирует положительный экономический эффект за счет: увеличения точности и надежности, уменьшения потерь дорогостоящего сырья.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию