Wie und in welchem ​​Gasverbrauch gemessen wird: Messmethoden und Arten von Messgeräten

Ein Durchflussmesser ist ein Gerät zum Messen des Volumen- oder Massendurchflusses eines Stoffes, einschließlich Erdgas, brennbare, korrosive Gase und Luftzerlegungsprodukte. Die Berechnung von Durchflussmengen in Industriebetrieben oder im Alltag kann ohne Einschaltung von Spezialisten durchgeführt werden.

Als nächstes erklären wir Ihnen, wie und in was das Gas gemessen wird, beschreiben die dafür verwendeten Geräte und betrachten auch die wichtigsten Methoden zur Bestimmung des Gasdurchflusses.

Direkte Methode zur Messung des Gasverbrauchs

Das Gasvolumen wird in Kubikmetern berechnet, seltener werden andere Masseneinheiten, wie in der Regel Tonnen oder Kilogramm, für Prozessgase verwendet.

Die direkte Methode ist die einzige Methode, die eine direkte Messung des Volumens des durchströmenden Gases ermöglicht.

Zu den Schwächen von Geräten, die den Volumen- oder Massendurchfluss eines Stoffes berechnen, gehören:

1. Begrenzte Leistung von Durchflussmessern unter kontaminierten Gasbedingungen.
2. Es besteht eine hohe Bruchwahrscheinlichkeit aufgrund einer teilweisen Blockierung des Durchflusses oder eines pneumatischen Stoßes.
3. Die hohen Kosten von Rotationszählern im Vergleich zu anderen Geräten.
4. Große Abmessungen der Geräte.

Die zahlreichen Vorteile dieser Methode überschneiden sich mit den aufgeführten Nachteilen, wodurch sie hinsichtlich der Anzahl der installierten Zähler am weitesten verbreitet ist.

Dazu gehört die direkte Messung des Gasvolumens, die Unabhängigkeit von der Verzerrung des Durchflussdiagramms, sowohl am Einlass als auch am Auslass, was es ermöglicht, zu reduzieren UUG. Die Breite des Bereichs beträgt bis zu 1:100. Zu diesem Zweck werden Vorrichtungen vom Membran- und Rotationstyp verwendet. Sie können in Räumen mit installierten Impulskesseln verwendet werden.

Indirekte Messmethoden

Bei diesen Verfahren wird beispielsweise die Fließgeschwindigkeit eines Stoffes durch eine gegebene Querschnittsfläche berechnet. Um die genauesten Ergebnisse zu erhalten, ist es notwendig, die Gasgeschwindigkeit auszugleichen.

Differenzdruck-Gasdurchflussmessung

Als eine der gebräuchlichsten und am besten untersuchten Gasströmungsmethoden hat die öffnungsbasierte Methode mehrere Vorteile, einschließlich der Einfachheit. Durchflussmesseinrichtung, deren Wirkung darauf abzielt, den Druckabfall einer Substanz zu messen, die durch eine lokale Engstelle in einem Gas strömt Pipeline. Für Berechnungen brauchen Sie nicht Durchflussmesser steht.

Trotz des Vorliegens einer vollständigen wissenschaftlichen und technischen Grundlage weist diese Messmethode mehrere erhebliche Nachteile auf. - kleiner Messbereich, der auch bei Multi-Limit-Drucksensoren den Wert nicht überschreitet 1:10.

Hydraulischer Widerstand in Gasleitungen Erhöhen Sie die Empfindlichkeit gegenüber dem Diagramm der Änderung vonDurchschnitt Geschwindigkeiten in Tiefe oder Breite der Strömung am Eintritt in das Diaphragma. Die Länge der geraden Abschnitte vor den Einschnürvorrichtungen muss mindestens 10 Durchmesser DN der Rohrkonstruktion betragen.

Schnellverfahren zur Kostenermittlung

Für dieses Verfahren werden Umrichter vom Turbinentyp verwendet. Diese Geräte haben mehrere Vorteile, darunter geringe Größe und geringes Gewicht sowie einen erschwinglichen Preis in ihrer Kategorie.

Diese Geräte sind unempfindlich gegen pneumatische Stöße. Der Bereich der Durchflussmesswerte beträgt bis zu 1:30 und ist damit deutlich höher als bei Blendengeräten.

Zu den Nachteilen gehören eine, wenn auch unbedeutende Empfindlichkeit gegenüber Strömungsverzerrungen am Ein- und Auslass der Vorrichtung, Abweichungen der Messergebnisse von pulsierenden Gasströmen. Bei geringen Durchflussmengen im Bereich von 8 bis 10 m³/ h, Durchflussmesser sind außer Betrieb.

Ultraschall-Messverfahren

Die Popularität von akustischen Durchflussmessern, die die Gasmenge messen, insbesondere in der kaufmännischen Buchhaltung, hat mit der Entwicklung der Mikroelektronik zugenommen. Bei akustischen Durchflussmessern gibt es keine beweglichen Teile sowie in die Strömung hineinragende Teile, was deren Zuverlässigkeit deutlich erhöht.

Die Messung erfolgt in einem breiten Wertebereich aufgrund der Fähigkeit des Geräts, über eine lange Zeit mit der eingebauten Stromquelle zu arbeiten. Haushaltsgeräte erfüllen nicht alle erforderlichen Anforderungen, da um den Einfluss von Verzerrungen zu vermeiden Gasfluss für die Berechnungsergebnisse ist es notwendig, ausschließlich Mehrstrahl-Ultraschall zu verwenden Durchflussmesser.

Durchflussmesser-Klassifizierung nach dem Funktionsprinzip

Durchflussmesser unterscheiden sich in mehreren Parametern, einschließlich Druck, Art des verwendeten Gases, Temperaturbedingungen. Das Gerät sollte in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen sowie den Aufgaben ausgewählt werden.

Manometer bestehen aus Teilen wie einem Differenzdruckaufnehmer, einem Anschlussstück und einem Manometer.

Typ # 1 - Tintenstrahl Autogenerator Durchflussmesser

Ein derartiger Durchflussmesser, der auch zur Durchflussmessung von Erdgas bestimmt ist, weist mehrere Besonderheiten auf. Das Gerät wird von negativen Rückkopplungen erfasst, die Häufigkeit der Düsenanschlüsse hängt vom Gasdurchfluss ab.

Auf Basis von Strahldurchflussmessern hergestellte Zähler werden ohne Vorprüfung für die gewerbliche Messung eingesetzt.

Strahldurchflussmesser Autogenerator Typ ist anfällig für Verstopfungen, zu seinen Nachteilen gehört auch die Instabilität der Conversion-Rate.

Diese Geräte haben ähnliche Nachteile wie Vortex-Geräte:

• Abhängigkeit von Verzerrungen des Geschwindigkeitsdiagramms, sofern es in Verbindung mit Verengungsvorrichtungen verwendet wird;
• massive Druckverluste sind irreversibel;
• der Hauptteil des Durchflussmessers hat riesige Abmessungen;
• erhebliche Volatilität des Umwandlungssatzes.

Würde Autogenerator Durchflussmesser unterscheiden sich nicht von einem Vortex-Gerät, außer in der Fähigkeit, mit kontaminierten Gasen zu arbeiten. Diese Zähler werden bei der Messung im eichpflichtigen Verkehr nicht häufig verwendet.

Typ # 2 - Wirbeldurchflussmesser

Es gibt mehrere Stärken der Instrumente, darunter die Genauigkeit der durchgeführten Messungen, das Fehlen von Empfindlichkeit gegenüber Schmutz und pneumatischen Stößen, Benutzerfreundlichkeit, das Gerät fehlt auch bewegliche Teile.

Es sind auch erhebliche Nachteile bei der Verwendung dieser Art von Durchflussmessern bekannt - erhöhte Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Schwingungen, Druckabfall. Rohrdurchmesser sollte im Bereich von 15-30 cm liegen.

Typ # 3 - Ultraschall-Durchflussmesser

Das Gerät, auch als akustisches Gerät bekannt, hat mehrere unbestreitbare Vorteile:

• fehlender hydraulischer Widerstand;
• es gibt keine beweglichen Teile im Gerät, was seine Zuverlässigkeit erhöht;
• erhöhte Festigkeit des Mechanismus;
• schnelles Handeln.

Ein derartiger Durchflussmesser basiert auf der Bestimmung der Laufzeitdifferenz.

Diagonal zueinander angeordnete Ultraschallsensoren fungieren als Empfänger und Sender. Die Verwendung mehrerer Kanäle gleicht die Verformung des Strömungsprofils aus.

Typ # 4 - Trommeldurchflussmesser

Diese Gerätekategorie wird normalerweise für die Laborforschung verwendet. Der bei der Drehung der Trommel erzeugte Druck führt zur Befüllung der Sektion mit Gas und deren anschließender Entleerung.

Die Anzahl der Umdrehungen der Trommel ist proportional zu den Kubikeinheiten des Gases, die Anzeige wird auf das Zifferblatt der Zählstruktur übertragen. Trommeldurchflussmesser haben eine hohe Messgenauigkeit.

Typ # 5 - schwebend Geräte

Der bewegliche Teil des Tachometers rotiert in Lagern, die Geschwindigkeit entspricht dem Gasvolumenstrom. Die Umwandlung der Geschwindigkeit einer Kreisbewegung in ein elektrisches Signal erfolgt über einen Sekundärwandler, die Ergebnisse spiegeln sich in der Anzeige wider.

Schwebend Geräte sind bei der gewerblichen Messung des Erdgasverbrauchs sowohl für private als auch für kommunale Zwecke gefragt.

Typ # 6 - Membranmeter

Das Patent zur Herstellung eines der gängigsten Messgeräte zur Gasmessung wurde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts in England erteilt.

Das Funktionsprinzip eines mechanischen Durchflussmessers basiert auf einer Positionsänderung beweglicher Kammermembranen im Moment der Gasströmung. Beim Ein- und Auslassen der Substanz wird eine abwechselnde Bewegung ausgeführt.

Die Zählvorrichtung treibt das Getriebe und das Hebelsystem an. Die Mechanismen haben einen großen Wertebereich für Messungen - bis zu 1:100.

Typ # 7 - rotierende Instrumente

Bei einem mechanischen Gerät befinden sich in der Messkammer zwei Rotoren, die sich unter dem Druck der Substanz zu bewegen beginnen. Die rotierenden Teile stehen rechtwinklig zueinander, ihre Ausgangslage wird durch Synchronräder fixiert.

Die Gasmenge ist proportional zur Drehzahl der Rotoren. Mit Hilfe einer Magnetkupplung und eines Getriebes wird die Drehung des Rotors auf das Rechengerät übertragen, das für die Ansammlung des Volumens der durchgelassenen Substanz verantwortlich ist.

Zu den Hauptvorteilen von Rotations-Durchflussmessern zählen die hohe Messgenauigkeit, die Kompaktheit des Gerätes und ein breites Spektrum an Durchflussmessungen. Zu den Nachteilen gehören das Geräusch des Mechanismus, seine hohen Kosten und die Empfindlichkeit gegenüber äußeren Faktoren, einschließlich Umweltverschmutzung.

Typ # 8 - Turbinenzähler

Das mechanische Gerät hat die Form eines Rohrsegments, im Inneren des Durchflussmessers befindet sich eine Turbine mit Welle und beweglichen Stützen. Das Kraftgerät bewegt sich aufgrund des durch die Messkammer strömenden Stoffes.

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Mechanismus entspricht der Durchflussmenge und dem Gasverbrauch. Das angesammelte Volumen spiegelt sich auf dem Zählwerk wider, die Übertragung erfolgt mechanisch über ein Getriebe, ein Zahnradsystem.

Daneben gibt es noch weitere Geräte, die aber in der Regel in der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt werden. Im kommerziellen Bereich sind sie praktisch nicht beteiligt.

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Instrumente zur Messung der Gasmenge

Nach der Berechnungsmethode werden Geräte zur Messung des Gasverbrauchs in mehrere Kategorien unterteilt. Die Geschwindigkeit wird verwendet, um die volumetrische Zahl des untersuchten Mediums zu bestimmen. Diese Geräte haben keine Messkammern. Ein sensibles Detail ist Turbine (tangential oder axial), die durch den Materiestrom in Rotation versetzt wird.

Volumenzähler sind weniger abhängig vom Produkttyp. Ihre Nachteile sind die Komplexität des Designs, der hohe Preis und die beeindruckenden Abmessungen. Das Gerät besteht aus mehreren Messkammern und ist komplexer aufgebaut. Diese Art von Geräten ist in verschiedene Typen unterteilt - Kolben, Klinge, Getriebe.

Es gibt auch eine andere Klassifizierung von Gaszählern, die drei Arten von Geräten umfasst: Dreh-, Trommel- und Ventilgeräte.

Rotationszähler haben eine große Durchflusskapazität. Ihre Wirkung basiert auf der Berechnung der Anzahl der Umdrehungen der Klingen im Inneren des Geräts, der Indikator entspricht dem Gasvolumen. Ihre Hauptvorteile sind Langlebigkeit, Unabhängigkeit von Elektrizität, erhöhte Beständigkeit gegen kurzzeitige Überlastung.

Trommelzähler bestehen aus einem Gehäuse, einem Zählwerk und einer Trommel mit Messkammern. Das Funktionsprinzip des Geräts zur Messung des Gasverbrauchs besteht darin, die Drehzahl der Trommel zu bestimmen, die sich aufgrund der Druckdifferenz dreht. Trotz der Genauigkeit der Berechnungen hat dieser Gerätetyp aufgrund seiner unhandlichen Größe keine breite Anwendung gefunden.

Das Funktionsprinzip der letzteren Art von Zählern, bekannt als Ventilzähler, basiert auf der Bewegung einer beweglichen Trennwand, auf die die Druckdifferenz des Stoffes einwirkt. Das Gerät besteht aus mehreren Teilen - einem Zähl- und Gasverteilungsmechanismus sowie einem Gehäuse. Es hat große Abmessungen, daher wird es hauptsächlich im Alltag verwendet.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Die Funktionsweise von Wirbelgasdurchflussmessern wird im folgenden Video erläutert:

Die Gasdurchflussmessung ist eine der Schlüsselaufgaben in der Produktion. Auf dem Durchflussmessermarkt gibt es eine Vielzahl von Geräten mit unterschiedlichen Bauformen und Funktionsprinzipien, die auch für den häuslichen Bedarf geeignet sind. Mit ihrer Hilfe können Sie nahezu jede Flüssigkeits- oder Gasmenge bestimmen und benötigen keine spezielle Kalibriernormalinstallation.

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