Een stroommeter is een apparaat voor het meten van de volumetrische of massastroomsnelheid van een stof, inclusief aardgas, brandbare, corrosieve gassen en luchtscheidingsproducten. Berekening van stroomvolumes bij industriële ondernemingen of in het dagelijks leven kan worden uitgevoerd zonder tussenkomst van specialisten.
Vervolgens zullen we u vertellen hoe en waarin het gas wordt gemeten, een beschrijving geven van de apparaten die voor dit doel worden gebruikt en ook de belangrijkste methoden voor het bepalen van het gasdebiet bekijken.
De inhoud van het artikel:
- Directe methode om gasverbruik te meten
-
Indirecte meetmethoden
- Differentiële druk gasstroommeting
- Snelle methode om kosten te bepalen
- Ultrasone meetmethode:
-
Debietmeterclassificatie volgens het werkingsprincipe
- Type # 1 - jetflowmeters
- Type #2 - wervelstroommeters
- Type # 3 - ultrasone flowmeters
- Type # 4 - vatstroommeters
- Type # 5 - levitatie-apparaten
- Type # 6 - membraanmeters
- Type # 7 - roterende instrumenten
- Type # 8 - turbinemeters
- Instrumenten voor het meten van de hoeveelheid gas
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Directe methode om gasverbruik te meten
Het gasvolume wordt berekend in kubieke meters, minder vaak worden andere massa-eenheden zoals tonnen of kilogram gebruikt, meestal voor procesgassen.
De directe methode is de enige methode die een directe meting van de hoeveelheid passerend gas geeft.
De zwakke punten van apparaten die de volumetrische of massastroomsnelheid van een stof berekenen, zijn onder meer:
- Beperkte prestaties van debietmeters in omstandigheden met verontreinigd gas.
- Er is een grote kans op breuk als gevolg van gedeeltelijke blokkering van de stroom of pneumatische schok.
- De hoge kosten van roterende meters in vergelijking met andere apparaten.
- Grote afmetingen van de apparaten.
De talrijke voordelen van deze methode overlappen de genoemde nadelen, waardoor deze de meest voorkomende is geworden in termen van het aantal geïnstalleerde tellers.
Met een flowmeter kun je het volume of de massa van een stof per tijdseenheid berekenen. Installatie op een hellend gedeelte van de pijpleiding zal de meetfout verminderen
Onder hen is de directe meting van het gasvolume, de afwezigheid van afhankelijkheid van de vervorming van de stroomsnelheidsgrafiek, zowel aan de inlaat als aan de uitlaat, wat het mogelijk maakt om te verminderen UUG. De breedte van het bereik is maximaal 1: 100. Voor dit doel worden apparaten van het membraan- en roterend type gebruikt. Ze kunnen worden gebruikt in ruimtes met geïnstalleerde impulsketels.
Indirecte meetmethoden
Deze methoden omvatten het berekenen van bijvoorbeeld de stroomsnelheid van een stof door een bepaald dwarsdoorsnede-oppervlak. Om de meest nauwkeurige resultaten te verkrijgen, is het noodzakelijk om de gassnelheid gelijk te maken.
Differentiële druk gasstroommeting
Een van de meest voorkomende en best bestudeerde gasstroommethoden, de op een opening gebaseerde methode heeft verschillende voordelen, waaronder eenvoud. flowtransducermechanisme, waarvan de werking is gericht op het meten van de drukval van een stof die door een lokale vernauwing in een gas stroomt pijpleiding. Voor berekeningen heeft u geen stroommeter staat.
Ondanks de aanwezigheid van een volledige wetenschappelijke en technische basis, heeft deze meetmethode een aantal belangrijke nadelen. - klein meetbereik, dat zelfs bij druksensoren met meerdere limieten de waarde niet overschrijdt 1:10.
Standaard taps toelopende apparaten worden vervaardigd met behulp van een speciale technologie met hoge ruwheidseisen. Ze kunnen uitsluitend op gladde leidingen worden gebruikt.
Hydraulische weerstand in gaspijpleidingen verhoog de gevoeligheid voor de grafiek van de verandering ingemiddeld snelheden in diepte of breedte van de stroming bij de ingang van het membraan. De lengte van rechte secties vóór de vernauwingsinrichtingen moet minimaal 10 diameters DN van de leidingstructuur zijn.
Snelle methode om kosten te bepalen
Voor deze methode worden omvormers van het turbinetype gebruikt. Deze apparaten hebben verschillende voordelen, waaronder een klein formaat en gewicht, en een betaalbare prijs in hun categorie.
Deze apparaten zijn niet gevoelig voor pneumatische schokken. Het bereik van stroommeetwaarden is tot 1:30, wat aanzienlijk hoger is dan dat voor orifice-apparaten.
TPR-turbinestroomtransducer kan worden gebruikt in een omgeving met temperaturen van min 200 tot +200 ° C, als het apparaat is geïnstalleerd voor niet-agressieve en eenfasige cryogene vloeistoffen. Voor agressieve vloeistoffen is de indicator van min 60 tot +50 ° С
De nadelen zijn onder meer gevoeligheid, zij het onbeduidend, voor stroomverstoringen bij de inlaat en uitlaat van het apparaat, afwijking van de resultaten van metingen van pulserende gasstromen. Bij lage debieten, in het bereik van 8 tot 10 m3/ h, flowmeters werken niet.
Ultrasone meetmethode:
De populariteit van akoestische flowmeters die de hoeveelheid gas meten, vooral in commerciële boekhouding, is toegenomen met de ontwikkeling van micro-elektronica. Er zijn geen bewegende delen in akoestische stromingsmeters, evenals onderdelen die in de stroming uitsteken, wat hun betrouwbaarheid aanzienlijk verhoogt.
De meting wordt uitgevoerd over een breed scala aan waarden vanwege het vermogen van het apparaat om lange tijd te werken vanuit de ingebouwde stroombron. Huishoudelijke apparaten voldoen niet aan alle noodzakelijke vereisten, omdat om de invloed van vervorming te voorkomen gasstroom voor de berekeningsresultaten, is het noodzakelijk om uitsluitend multibeam ultrasoon te gebruiken stroommeter.
Debietmeterclassificatie volgens het werkingsprincipe
Flowmeters verschillen in verschillende parameters, waaronder druk, type gas dat wordt gebruikt, temperatuuromstandigheden. Het apparaat moet worden gekozen afhankelijk van de gebruiksomstandigheden en de taken.
Meters bestaan uit onderdelen zoals een verschildrukopnemer, een verbindingsstuk en een manometer.
Type # 1 - inkjet autogenerator stroommeter
Een debietmeter van dit type, die ook bedoeld is voor het meten van het debiet van aardgas, heeft een aantal onderscheidende kenmerken. Het apparaat is overspoeld met negatieve feedback, de frequentie van jetverbindingen is afhankelijk van het gasdebiet.
Meters geproduceerd op basis van jetflowmeters worden gebruikt voor commerciële metingen zonder voorafgaand onderzoek.
1 - straalelement; 2 en 3 - omvormers; 4 - signaalextractieapparaat; 5 - krachtmondstuk; 6 - werkkamer; 7 en 8 - wanden van de werkkamer; 9 - scheidingsteken; 10 en 11 - besturingssproeiers; 12 en 13 - ontvangstkanalen; 14 en 15 - afvoerkanalen; 16 en 17 - feedbackkanalen; 18 - uitzetting van het toevoermondstuk; 19 - richel op het toevoermondstuk
Straalstroommeter autogenerator type is gevoelig voor verstopping, een van de nadelen is ook de instabiliteit van de conversieratio.
Deze apparaten hebben vergelijkbare nadelen als vortex-apparaten:
- afhankelijkheid van vervormingen van de snelheidsgrafiek, op voorwaarde dat deze wordt gebruikt in combinatie met vernauwingsapparatuur;
- enorme hoofdverliezen zijn onomkeerbaar;
- het grootste deel van de flowmeter heeft enorme afmetingen;
- aanzienlijke volatiliteit van de omrekeningskoers.
Waardigheid autogenerator flowmeters verschillen niet van een vortexapparaat, behalve de mogelijkheid om met verontreinigde gassen te werken. Deze meters worden niet veel gebruikt bij het meten van custody transfer.
Type #2 - wervelstroommeters
Er zijn verschillende sterke punten van de instrumenten, waaronder de nauwkeurigheid van de uitgevoerde metingen, het ontbreken van gevoeligheid voor vuil en pneumatische schokken, gebruiksgemak, ook ontbreekt het apparaat Bewegende onderdelen.
De apparaten zijn bestand tegen de moeilijkste externe omstandigheden, de nauwkeurigheid van de indicatoren is gegarandeerd bij een omgevingstemperatuur tot 500 graden Celsius, het maximale drukniveau is 30 MPa
Er zijn ook belangrijke nadelen bekend van het gebruik van dit type stroommeters - verhoogde gevoeligheid voor mechanische trillingen, drukval. Pijp diameter moet in het bereik van 15-30 cm zijn.
Type # 3 - ultrasone flowmeters
Het apparaat, ook wel akoestisch apparaat genoemd, heeft een aantal onmiskenbare voordelen:
- gebrek aan hydraulische weerstand;
- er zijn geen bewegende delen in het apparaat, wat de betrouwbaarheid verhoogt;
- verhoogde sterkte van het mechanisme;
- snelle actie.
Een dergelijke flowmeter is gebaseerd op de bepaling van het verschil in looptijd.
Ultrasone flowmeters zijn onafhankelijk van temperatuur, omgevingsdruk, viscositeit en geleidbaarheid om nauwkeurige metingen te garanderen
Ultrasone sensoren, diagonaal ten opzichte van elkaar geplaatst, dienen als ontvanger en zender. Het gebruik van meerdere kanalen compenseert de vervorming van het stromingsprofiel.
Type # 4 - vatstroommeters
Deze categorie apparaten wordt meestal gebruikt voor laboratoriumonderzoek. De druk die wordt gegenereerd tijdens het draaien van de trommel leidt tot het vullen van de sectie met gas en het vervolgens legen ervan.
Voor de volledige werking van trommeltelmechanismen (zonder pulsgenerator) is een constante stroombron niet nodig, wat hun onbetwistbare voordeel is
Het aantal omwentelingen van de trommel is evenredig met de kubieke eenheden gas, de indicator wordt doorgegeven aan de wijzerplaat van de telstructuur. Vatstroommeters hebben een hoge meetnauwkeurigheid.
Typ # 5 - levitatie apparaten
Het bewegende deel van het toerentellerapparaat roteert in lagers, de snelheid is gelijk aan het volumetrische gasdebiet. De transformatie van de snelheid van een cirkelvormige beweging in een elektrisch signaal wordt uitgevoerd met behulp van een secundaire converter, de resultaten worden weergegeven op de indicator.
Levitatiemeters werken in omstandigheden van -30 tot +50 graden Celsius, de fout van waarden ligt in het bereik van ± 1,5%
Levitatie apparaten zijn veelgevraagd in de commerciële meting van aardgasverbruik, zowel voor huishoudelijke als gemeentelijke doeleinden.
Type # 6 - membraanmeters
In Engeland werd in de tweede helft van de negentiende eeuw een patent verleend voor de vervaardiging van een van de meest voorkomende meetapparatuur voor het meten van gas.
Het werkingsprincipe van een mechanische flowmeter is gebaseerd op een verandering in de positie van beweegbare kamermembranen op het moment van gasstroom. Tijdens de in- en uitlaat van de stof wordt een afwisselende beweging uitgevoerd.
Membraan-type gasmeetapparaat kan bestaan uit 2 of 4 kamers, afhankelijk van het volume van de gemeten stof en het ontwerp
Het telapparaat drijft de versnellingsbak en het hefboomsysteem aan. De mechanismen hebben een breed scala aan waarden voor metingen - tot 1: 100.
Type # 7 - roterende instrumenten
In een mechanisch apparaat bevinden zich twee rotoren in de meetkamer, die onder de druk van de substantie beginnen te bewegen. Roterende delen staan haaks op elkaar, hun oorspronkelijke locatie wordt gefixeerd met behulp van synchronisatiewielen.
De hoeveelheid gas is evenredig met het aantal omwentelingen van de rotoren. Met behulp van een magnetische koppeling en een versnellingsbak wordt de rotatie van de rotor doorgegeven aan het rekenapparaat, dat verantwoordelijk is voor de accumulatie van het volume van de gepasseerde substantie.
De roterende flowmeter heeft een grote doorvoer, wordt gebruikt in openbare nutsbedrijven, bedrijven met middelgrote en kleine volumes voor gasverbruik
De belangrijkste voordelen van roterende flowmeters zijn onder meer een hoge meetnauwkeurigheid, compactheid van het apparaat en een breed scala aan flowmetingen. Een van de nadelen is het geluid van het mechanisme, de hoge kosten, gevoeligheid voor externe factoren, waaronder vervuiling.
Type # 8 - turbinemeters
Het apparaat van het mechanische type heeft de vorm van een pijpsegment; een turbine met een as en bewegende steunen bevindt zich in de stroommeter. Het krachtapparaat beweegt doordat de substantie door de meetkamer gaat.
De bewegingssnelheid van het mechanisme is gelijk aan het debiet en het gasdebiet. Het geaccumuleerde volume wordt weerspiegeld op het telmechanisme, de overdracht ernaar wordt mechanisch uitgevoerd met behulp van een versnellingsbak, een tandwielsysteem.
Het turbinetelapparaat kan alleen worden gebruikt met schone drijfgassen - gas, vloeistof of stoom in suspensie, op voorwaarde dat ze geen vaste deeltjes bevatten
Naast deze zijn er andere apparaten, maar deze worden in de regel gebruikt in wetenschappelijk onderzoek. In de commerciële sfeer zijn ze praktisch niet betrokken.
We raden ook aan om ons andere artikel te lezen, waar we in detail hebben gesproken over het kiezen van een gasmeter voor uw huis. Meer details - ga naar koppeling.
Instrumenten voor het meten van de hoeveelheid gas
Apparaten voor het meten van het gasverbruik volgens de berekeningsmethode zijn onderverdeeld in verschillende categorieën. Velocity wordt gebruikt om het volumetrische getal van het onderzochte medium te bepalen. Deze apparaten hebben geen meetkamers. Een gevoelig detail is: turbine (tangentiaal of axiaal), die door de stroom van materie in rotatie wordt gebracht.
Volumetrische meters zijn minder afhankelijk van het type product. Hun nadelen zijn de complexiteit van het ontwerp, de hoge prijs en de indrukwekkende afmetingen. Het apparaat bestaat uit meerdere meetkamers en heeft een complexer ontwerp. Dit type apparaten is onderverdeeld in verschillende typen - zuiger, mes, tandwiel.
Er is ook een andere classificatie van gasmeters, die drie soorten apparaten omvat: roterend, vat en ventiel.
Roterende meters hebben een grote doorstroomcapaciteit. Hun actie is gebaseerd op het berekenen van het aantal omwentelingen van de bladen in het apparaat, de indicator komt overeen met het gasvolume. Hun belangrijkste voordelen zijn duurzaamheid, onafhankelijkheid van elektriciteit, verhoogde weerstand tegen kortdurende overbelasting.
Gasmeters van het vattype werken volgens het principe van verplaatsing. Er wordt geen rekening gehouden met correctiefactoren zoals temperatuur, gassamenstelling en vochtgehalte.
Trommelmeters bestaan uit een lichaam, een telmechanisme en een trommel met meetkamers. Het werkingsprincipe van het apparaat voor het meten van het gasverbruik bestaat uit het bepalen van het aantal omwentelingen van de trommel, die roteert vanwege het drukverschil. Ondanks de nauwkeurigheid van de berekeningen heeft dit type apparaat vanwege zijn omslachtige afmetingen geen brede toepassing gevonden.
Het werkingsprincipe van het laatste type meters, bekend als klepmeters, is gebaseerd op de beweging van een beweegbare scheidingswand, die wordt beïnvloed door het drukverschil van de stof. Het apparaat bestaat uit verschillende delen - een tel- en gasdistributiemechanisme, evenals een behuizing. Het heeft grote afmetingen en wordt daarom voornamelijk in het dagelijks leven gebruikt.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Hoe vortex-gasstroommeters werken, wordt besproken in de volgende video:
Gasstroommeting is een van de belangrijkste taken in de productie. Er is een groot aantal apparaten op de markt voor flowmeters met verschillende ontwerpen en werkingsprincipes, die ook geschikt zijn voor huishoudelijke behoeften. Met hun hulp kunt u bijna elke hoeveelheid vloeistof of gas bepalen en heeft u geen speciale kalibratiestandaardinstallatie nodig.
U kunt ons materiaal aanvullen met interessante informatie over het onderwerp van het artikel, interessante vragen stellen of deelnemen aan de discussie. Laat je opmerkingen achter in het blok hieronder.