כיצד ובאיזו מדידת צריכת גז: שיטות מדידה וסוגי מכשירי מדידה

מד זרימה הוא מכשיר למדידת קצב הזרימה הנפחי או ההמוני של חומר, כולל גז טבעי, גזים דליקים, מאכלים ומוצרי הפרדת אוויר. חישוב נפחי הזרימה במפעלים תעשייתיים או בחיי היומיום יכול להתבצע ללא מעורבות של מומחים.

לאחר מכן, נספר לך כיצד ומה נמדד הגז, ניתן תיאור של המכשירים המשמשים למטרה זו, ונשקול גם את השיטות העיקריות לקביעת קצב זרימת הגז.

שיטה ישירה למדידת צריכת גז

נפח הגז מחושב במטר מעוקב, פחות נפוץ משתמשים ביחידות מסה אחרות כגון טונות או ק"ג, בדרך כלל עבור גזי תהליכים.

השיטה הישירה היא השיטה היחידה המספקת מדידה ישירה של נפח הגז העובר.

החולשות של מכשירים המחשבים את קצב הזרימה הנפחי או ההמוני של חומר כוללים:

1. ביצועים מוגבלים של מדי זרימה בתנאי גז מזוהמים.
instagram viewer
2. קיימת סבירות גבוהה לשבירה עקב חסימה חלקית של זרימה או הלם פנאומטי.
3. העלות הגבוהה של מטרים סיבוביים בהשוואה למכשירים אחרים.
4. ממדים גדולים של מכשירים.

היתרונות הרבים של שיטה זו חופפים את החסרונות המפורטים, שבגללם היא הפכה לנפוצה ביותר מבחינת מספר המונים המותקנים.

ביניהם המדידה הישירה של נפח הגז, העדר תלות בעיוות של גרף קצב הזרימה, הן בכניסה והן ביציאה, מה שמאפשר לצמצם UUG. רוחב הטווח הוא עד 1: 100. למטרה זו משתמשים במכשירים מסוג הממברנה והסוג הסיבובי. ניתן להשתמש בהם בחדרים עם דודי אימפולס מותקנים.

שיטות מדידה עקיפות

שיטות אלה כוללות חישוב, למשל, את קצב הזרימה של חומר דרך שטח חתך נתון. כדי להשיג את התוצאות המדויקות ביותר, יש צורך להשוות את מהירות הגז.

מדידת זרימת גז בלחץ דיפרנציאלי

אחת השיטות הנפוצות והנחקרות ביותר של זרימת גז, לשיטה המבוססת על פתח יש מספר יתרונות, כולל פשטות. מנגנון מתמר זרימה, אשר פעולתו מכוונת למדידת ירידת הלחץ של חומר הזורם דרך התכווצות מקומית בגז צנרת. לצורך חישובים לא תזדקק מדי זרימה עומד.

למרות הימצאותו של בסיס מדעי וטכני מלא, לשיטת מדידה זו מספר חסרונות משמעותיים. - טווח מדידה קטן, שאפילו עם חיישני לחץ מרובים, אינו עולה על הערך 1:10.

התנגדות הידראולית ב צינורות גז להגביר את הרגישות לגרף השינוי ב-מְמוּצָע מהירות עומק או רוחב הזרימה בכניסה לסרעפת. אורך החלקים הישרים מול התקני ההתכווצות חייב להיות לפחות 10 קוטר DN של מבנה הצינור.

שיטה מהירה לקביעת עלויות

לשיטה זו משתמשים בממירים מסוג טורבינה. למכשירים אלה מספר יתרונות, כולל גודל ומשקל קטנים, ומחיר משתלם בקטגוריה שלהם.

מכשירים אלה אינם רגישים להלם פנאומטי. טווח ערכי מדידת הזרימה הוא עד 1:30, שהוא גבוה משמעותית מזה של התקני פתח.

החסרונות כוללים רגישות, אם כי לא משמעותית, לעיוותי זרימה בכניסת היציאה והיציאה של המכשיר, סטייה של תוצאות מדידות זרימות הגז הפועם. בקצב זרימה נמוך, בטווח שבין 8 ל -10 מ '³/ שעה, מדי הזרימה אינם פעילים.

שיטת מדידה קולית

הפופולריות של מדי זרימה אקוסטיים המודדים את כמות הגז, במיוחד בחשבונאות מסחרית, גדל עם התפתחות המיקרואלקטרוניקה. אין חלקים נעים במדי זרימה אקוסטיים, כמו גם חלקים הבולטים לתוך הזרימה, מה שמגדיל משמעותית את האמינות שלהם.

המדידה מתבצעת על פני מגוון רחב של ערכים בשל יכולתו של המכשיר לפעול לאורך זמן ממקור החשמל המובנה. מכשירים ביתיים אינם עומדים בכל הדרישות הדרושות, שכן על מנת להימנע מהשפעת עיוות זרימת גז על תוצאות החישוב, יש צורך להשתמש אך ורק בקולי קולי רב קרן מדי זרימה.

סיווג מד זרימה על פי עקרון הפעולה

מדי זרימה שונים בכמה פרמטרים, כולל לחץ, סוג הגז המשמש, תנאי טמפרטורה. יש לבחור את המכשיר בהתאם לתנאי השימוש, כמו גם למשימות.

מדידים מורכבים מחלקים כגון מתמר לחץ דיפרנציאלי, פיסת חיבור ומד לחץ.

סוג # 1 - הזרקת דיו מחולל אוטומטי מדי זרימה

למד זרימה מסוג זה, שמיועד גם למדידת קצב הזרימה של גז טבעי, יש כמה מאפיינים ייחודיים. המכשיר נבלע בפידבקים שליליים, תדירות חיבורי הסילון תלויה בקצב זרימת הגז.

מטרים המיוצרים על בסיס מדי זרימת סילון משמשים למדידה מסחרית ללא בדיקה מוקדמת.

מד זרימת סילון מחולל אוטומטי סוג מועד לסתימה, בין החסרונות שלו נמצא גם חוסר היציבות של שיעור ההמרות.

למכשירים אלה יש חסרונות דומים למכשירי מערבולת:

• תלות בעיוותים של גרף המהירות, בתנאי שהוא משמש יחד עם מכשירים מצמצמים;
• אובדן ראש עצום הוא בלתי הפיך;
• החלק העיקרי של מד הזרימה הוא בעל ממדים עצומים;
• תנודתיות משמעותית של שער ההמרה.

כָּבוֹד מחולל אוטומטי מדי זרימה אינם שונים ממכשיר מערבולת, למעט היכולת לעבוד עם גזים מזוהמים. מדידים אלה אינם בשימוש נרחב במדידת העברת משמורת.

סוג # 2 - מדי זרימה מערבולת

יש כמה נקודות חוזק של המכשירים, כולל דיוק המדידות שבוצעו, היעדר רגישות ללכלוך והלם פנאומטי, קלות שימוש, גם המכשיר חסר חלקים נעים.

ידועים גם חסרונות משמעותיים בשימוש במדי זרימה מסוג זה - רגישות מוגברת לרטט מכני, ירידת לחץ. קוטר הצינור צריך להיות בטווח של 15-30 ס"מ.

סוג # 3 - מדי זרימה קוליים

למכשיר, המכונה גם מכשיר אקוסטי, יש כמה יתרונות שאין להכחישה:

• חוסר התנגדות הידראולית;
• אין חלקים נעים במכשיר, מה שמשפר את האמינות שלו;
• חוזק מוגבר של המנגנון;
• פעולה מהירה.

מד זרימה מסוג זה מבוסס על קביעת ההבדל בזמן מעבר.

חיישנים אולטרא סאונד, הממוקמים באלכסון ביחס זה לזה, משמשים כמקלט ופולט. השימוש במספר ערוצים מפצה על העיוות של פרופיל הזרימה.

סוג # 4 - מדי זרימת תופים

קטגוריית מכשירים זו משמשת בדרך כלל למחקרי מעבדה. הלחץ שנוצר במהלך סיבוב התוף מוביל למילוי הקטע בגז ולריקונם לאחר מכן.

מספר הסיבובים של התוף פרופורציונאלי ליחידות מעוקבות של גז, המחוון מועבר לחוגה של מבנה הספירה. למדי זרימת תוף יש דיוק מדידה גבוה.

סוג # 5 - ריחוף מכשירים

החלק הנע של מכשיר הטכומטר מסתובב במיסבים, המהירות שווה לקצב זרימת הגז הנפחי. הפיכת מהירות התנועה המעגלית לאות חשמלי מתבצעת באמצעות ממיר משני, התוצאות משתקפות על המחוון.

ריחוף מכשירים מבוקשים במדידה מסחרית של צריכת גז טבעי, הן למטרות ביתיות והן לעירוניות.

סוג # 6 - מדי קרום

פטנט לייצור אחד ממכשירי המדידה הנפוצים ביותר למדידת גז ניתן במחצית השנייה של המאה התשע עשרה באנגליה.

עקרון הפעולה של מד זרימה מכני מבוסס על שינוי המיקום של קרומי החדרים הניידים ברגע זרימת הגז. במהלך הכניסה והיציאה של החומר מתבצעת תנועה לסירוגין.

מכשיר הספירה מניע את תיבת ההילוכים והמנופים. למנגנונים מגוון רחב של ערכים למדידות - עד 1: 100.

סוג 7 - מכשירים סיבוביים

במכשיר מכני, שני רוטורים ממוקמים בחדר המדידה, המתחילים לנוע בלחץ החומר. חלקים מסתובבים ממוקמים בזווית ישרה זה לזה, מיקומם ההתחלתי קבוע באמצעות גלגלים מסונכרנים.

כמות הגז פרופורציונלית למספר הסיבובים של הרוטורים. בעזרת צימוד מגנטי ותיבת הילוכים, סיבוב הרוטור מועבר למכשיר החישוב, האחראי על הצטברות נפח החומר שהועבר.

היתרונות העיקריים של מדי זרימה סיבוביים כוללים דיוק מדידה גבוה, קומפקטיות המכשיר ומגוון רחב של מדידות זרימה. בין החסרונות ניתן למנות את רעש המנגנון, עלותו הגבוהה, רגישות לגורמים חיצוניים, כולל זיהום.

סוג # 8 - מד טורבינות

המכשיר מסוג מכני בעל צורה של קטע צינורות; טורבינה עם פיר ותמיכות נעות ממוקמת בתוך מד הזרימה. מכשיר הכוח נע עקב החומר העובר בתא המדידה.

מהירות התנועה של המנגנון שווה לקצב הזרימה ולצריכת הגז. הנפח המצטבר בא לידי ביטוי במנגנון הספירה, ההעברה אליו מתבצעת באופן מכני באמצעות תיבת הילוכים, מערכת הילוכים.

בנוסף לאלה, ישנם מכשירים אחרים, אך הם משמשים, ככלל, במחקר מדעי. בתחום המסחרי הם כמעט ולא מעורבים.

אנו ממליצים גם לקרוא את המאמר הנוסף שלנו, שם דיברנו בהרחבה כיצד לבחור מד גז לביתך. פרטים נוספים - עבור אל קישור.

מכשירים למדידת כמות הגז

התקנים למדידת צריכת הגז בשיטת החישוב מתחלקים למספר קטגוריות. מהירות משמשת לקביעת המספר הנפחי של המדיום הנחקר. למכשירים אלה אין תאי מדידה. פרט רגיש הוא טוּרבִּינָה (משיק או צירי), שמונע לסיבוב על ידי זרימת החומר.

מדי נפח תלויים פחות בסוג המוצר. חסרונותיהם כוללים את מורכבות העיצוב, המחיר הגבוה והמידות המרשימות. המכשיר מורכב מכמה תאי מדידה ובעל עיצוב מורכב יותר. סוג זה של מכשירים מחולק למספר סוגים - בוכנה, להב, ציוד.

יש גם סיווג נוסף של מדי גז, הכולל שלושה סוגים של מכשירים: סיבוב, תוף ושסתום.

למד רוטרי יש יכולת זרימה גדולה. הפעולה שלהם מבוססת על חישוב מספר המהפכות של הלהבים בתוך המכשיר, המחוון מתאים לנפח הגז. היתרונות העיקריים שלהם כוללים עמידות, עצמאות מחשמל, עמידות מוגברת לעומסי טווח קצרים.

מד התופים מורכב מגוף, מנגנון ספירה ותוף עם תאי מדידה. עקרון הפעולה של המכשיר למדידת צריכת הגז מורכב בקביעת מספר הסיבובים של התוף, אשר מסתובב עקב הפרש הלחץ. למרות דיוק החישובים, מכשיר מסוג זה לא מצא יישום רחב בשל גודלו המסורבל.

עקרון הפעולה של סוג אחר של מטרים, המכונה מדי שסתום, מבוסס על תנועת מחיצה נעה, אשר מופעלת על ידי הפרש הלחץ של החומר. המכשיר מורכב מכמה חלקים - מנגנון ספירה וחלוקת גז, כמו גם בית. יש לו ממדים גדולים, ולכן הוא משמש בעיקר בחיי היומיום.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

כיצד יידונו מדי זרימת גז מערבולת בסרטון הבא:

מדידת זרימת גז היא אחת המשימות המרכזיות בייצור. בשוק מכשירי הזרימה יש מספר עצום של מכשירים עם עיצובים ועקרונות פעולה שונים, המתאימים גם לצרכים ביתיים. בעזרתם אתה יכול לקבוע כמעט כל כמות של נוזל או גז, ואינך זקוק להתקנה סטנדרטית לכיול מיוחדת.

אתה יכול להשלים את החומר שלנו במידע מעניין בנושא המאמר, לשאול שאלות מעניינות או להשתתף בדיון. השאר את ההערות שלך בבלוק למטה.