Como e em que consumo de gás é medido: métodos de medição e tipos de dispositivos de medição

Um medidor de fluxo é um dispositivo para medir a taxa de fluxo volumétrico ou de massa de uma substância, incluindo gás natural, combustível, gases corrosivos e produtos de separação de ar. O cálculo dos volumes de fluxo em empresas industriais ou na vida cotidiana pode ser realizado sem o envolvimento de especialistas.

A seguir, vamos dizer como e em que o gás é medido, dar uma descrição dos dispositivos que são usados ​​para essa finalidade e também considerar os principais métodos para determinar a taxa de fluxo do gás.

Método direto de medição do consumo de gás

O volume do gás é calculado em metros cúbicos; menos comumente, outras unidades de massa, como toneladas ou quilogramas, são usadas, geralmente para gases de processo.

O método direto é o único método que fornece uma medição direta do volume do gás que passa.

Os pontos fracos dos dispositivos que calculam a taxa de fluxo volumétrico ou de massa de uma substância incluem:

1. Desempenho limitado de medidores de fluxo em condições de gás contaminado.
2. Existe uma grande probabilidade de quebra devido ao bloqueio parcial do fluxo ou choque pneumático.
3. O alto custo dos medidores rotativos em comparação com outros dispositivos.
4. Grandes dimensões de dispositivos.

As numerosas vantagens deste método sobrepõem-se às desvantagens listadas, devido às quais se tornou o mais difundido em termos de número de contadores instalados.

Entre eles está a medição direta do volume do gás, a ausência de dependência da distorção do gráfico da vazão, tanto na entrada quanto na saída, o que possibilita a redução UUG. A largura do intervalo é de até 1: 100. Para tanto, são utilizados dispositivos do tipo membrana e rotativos. Eles podem ser usados ​​em salas com caldeiras de impulso instaladas.

Métodos de medição indireta

Esses métodos envolvem o cálculo, por exemplo, da taxa de fluxo de uma substância em uma determinada área de seção transversal. Para obter resultados mais precisos, é necessário equalizar a velocidade do gás.

Medição de fluxo de gás de pressão diferencial

Um dos métodos de fluxo de gás mais comuns e bem estudados, o método baseado em orifício tem várias vantagens, incluindo simplicidade. mecanismo de transdutor de fluxo, cuja ação visa medir a queda de pressão de uma substância fluindo através de uma constrição local em um gás pipeline. Para cálculos, você não precisará medidores de fluxo carrinhos.

Apesar da presença de uma base científica e técnica completa, este método de medição tem várias desvantagens significativas. - pequena faixa de medição, que, mesmo com sensores de pressão multi-limite, não excede o valor 1:10.

Resistência hidráulica em gasodutos aumentar a sensibilidade ao gráfico da mudança emmédia velocidades em profundidade ou largura do fluxo na entrada do diafragma. O comprimento das seções retas na frente dos dispositivos de constrição deve ser de pelo menos 10 diâmetros DN da estrutura do tubo.

Método de alta velocidade para determinar custos

Para este método, são usados ​​conversores do tipo turbina. Esses dispositivos têm várias vantagens, incluindo tamanho e peso pequenos, e um preço acessível em sua categoria.

Esses dispositivos não são sensíveis a choques pneumáticos. A faixa de valores de medição de vazão é de até 1:30, que é significativamente maior do que o mesmo indicador para dispositivos de orifício.

As desvantagens incluem a sensibilidade, embora insignificante, a distorções de fluxo na entrada e saída do dispositivo, desvio dos resultados das medições dos fluxos de gás pulsante. Em baixas taxas de fluxo, na faixa de 8 a 10 m³/ h, medidores de fluxo estão inoperantes.

Método de medição ultrassônica

A popularidade dos medidores de vazão acústicos que medem a quantidade de gás, especialmente na contabilidade comercial, aumentou com o desenvolvimento da microeletrônica. Não há partes móveis em medidores de vazão acústica, bem como partes projetando-se no fluxo, o que aumenta significativamente sua confiabilidade.

A medição é realizada em uma ampla faixa de valores devido à capacidade do dispositivo de operar por um longo tempo a partir da fonte de alimentação embutida. Dispositivos domésticos não atendem a todos os requisitos necessários, pois para evitar a influência da distorção fluxo de gás para os resultados do cálculo, é necessário usar exclusivamente ultrassom multifeixe medidores de fluxo.

Classificação do medidor de vazão de acordo com o princípio de operação

Os medidores de vazão diferem em vários parâmetros, incluindo pressão, tipo de gás usado, condições de temperatura. O dispositivo deve ser escolhido dependendo das condições de uso, bem como das tarefas.

Os medidores consistem em peças como um transdutor de pressão diferencial, uma peça de conexão e um medidor de pressão.

Tipo # 1 - jato de tinta autogerador medidores de fluxo

Um medidor de vazão desse tipo, que também se destina a medir a vazão de gás natural, tem várias características distintas. O dispositivo está envolto em feedbacks negativos, a frequência das conexões do jato depende da taxa de fluxo do gás.

Medidores produzidos com base em medidores de fluxo a jato são usados ​​para medição comercial sem exame preliminar.

Medidor de fluxo de jato autogerador tipo está sujeito a entupimento, entre suas desvantagens também está a instabilidade da taxa de conversão.

Esses dispositivos têm desvantagens semelhantes aos dispositivos de vórtice:

• dependência de distorções do gráfico de velocidade, desde que seja utilizado em conjunto com dispositivos de estreitamento;
• perdas de carga massivas são irreversíveis;
• a parte principal do medidor de vazão tem grandes dimensões;
• volatilidade significativa da taxa de conversão.

Dignidade autogerador medidores de fluxo não diferem de um dispositivo de vórtice, exceto pela capacidade de trabalhar com gases contaminados. Esses medidores não são amplamente usados ​​na medição de transferência de custódia.

Tipo # 2 - medidores de fluxo de vórtice

Existem vários pontos fortes dos instrumentos, incluindo a precisão das medições realizadas, a falta de sensibilidade à sujeira e choque pneumático, facilidade de uso, o dispositivo também carece partes móveis.

Também são conhecidas as desvantagens significativas do uso deste tipo de medidores de vazão - maior sensibilidade a vibrações mecânicas, queda de pressão. Diâmetro do tubo deve estar na faixa de 15-30 cm.

Tipo # 3 - medidores de vazão ultrassônicos

O dispositivo, também conhecido como dispositivo acústico, tem várias vantagens inegáveis:

• falta de resistência hidráulica;
• não há partes móveis no dispositivo, o que aumenta sua confiabilidade;
• maior resistência do mecanismo;
• ação rapida.

Um medidor de vazão deste tipo é baseado na determinação da diferença no tempo de trânsito.

Sensores ultrassônicos, localizados diagonalmente uns em relação aos outros, funcionam como receptores e emissores. O uso de vários canais compensa a deformação do perfil de fluxo.

Tipo # 4 - medidores de fluxo de tambor

Esta categoria de dispositivos é geralmente usada para pesquisas de laboratório. A pressão gerada durante a rotação do tambor leva ao enchimento da seção com gás e seu posterior esvaziamento.

O número de rotações do tambor é proporcional às unidades cúbicas de gás, o indicador é transmitido ao mostrador da estrutura de contagem. Os medidores de vazão do tambor têm alta precisão de medição.

Tipo # 5 - levitando dispositivos

A parte móvel do dispositivo tacômetro gira em rolamentos, a velocidade é igual à taxa de fluxo volumétrico do gás. A transformação da velocidade de um movimento circular em um sinal elétrico é realizada por meio de um conversor secundário, os resultados são refletidos no indicador.

Levitando dispositivos são procurados na medição comercial do consumo de gás natural, tanto para fins domésticos como municipais.

Tipo # 6 - medidores de membrana

A patente para a fabricação de um dos medidores mais comuns para medição de gás foi emitida na segunda metade do século XIX na Inglaterra.

O princípio de operação de um medidor de vazão mecânico é baseado na mudança da posição das membranas móveis da câmara no momento do fluxo do gás. O movimento alternado é realizado durante a entrada e saída da substância.

O dispositivo de contagem aciona a caixa de engrenagens e o sistema de alavancas. Os mecanismos possuem uma ampla faixa de valores para medições - até 1: 100.

Tipo # 7 - instrumentos rotativos

Em um dispositivo mecânico, dois rotores estão localizados na câmara de medição, que começam a se mover sob a pressão da substância. As peças rotativas são posicionadas perpendicularmente umas às outras, sua localização inicial é fixada por meio de rodas sincronizadoras.

A quantidade de gás é proporcional ao número de revoluções dos rotores. Com o auxílio de um acoplamento magnético e de uma caixa de engrenagens, a rotação do rotor é transmitida ao dispositivo de cálculo, responsável pelo acúmulo do volume da substância passada.

As principais vantagens dos medidores de vazão rotativos incluem alta precisão de medição, compacidade do dispositivo e uma ampla gama de medições de fluxo. Entre as desvantagens estão o ruído do mecanismo, seu alto custo, sensibilidade a fatores externos, inclusive poluição.

Tipo # 8 - Medidores de turbina

O dispositivo de tipo mecânico tem a forma de um segmento de tubo; uma turbina com um eixo e suportes móveis está localizada dentro do medidor de vazão. O dispositivo de força se move devido à passagem da substância pela câmara de medição.

A velocidade de movimento do mecanismo é igual à vazão e ao consumo de gás. O volume acumulado é refletido no mecanismo de contagem, a transferência para ele é feita mecanicamente por meio de uma caixa de engrenagens, um sistema de engrenagens.

Além desses, existem outros dispositivos, mas são usados, via de regra, em pesquisas científicas. Na esfera comercial, eles praticamente não estão envolvidos.

Recomendamos também a leitura de nosso outro artigo, onde falamos em detalhes sobre como escolher um medidor de gás para sua casa. Mais detalhes - vá para link.

Instrumentos para medir a quantidade de gás

De acordo com o método de cálculo, os dispositivos para medir o consumo de gás são divididos em várias categorias. A velocidade é usada para determinar o número volumétrico do meio investigado. Esses dispositivos não possuem câmaras de medição. Um detalhe sensível é turbina (tangencial ou axial), que é levado à rotação pelo fluxo da matéria.

Os medidores volumétricos são menos dependentes do tipo de produto. Suas desvantagens incluem a complexidade do design, alto preço e dimensões impressionantes. O dispositivo é composto por várias câmaras de medição e possui um design mais complexo. Este tipo de dispositivo é dividido em vários tipos - pistão, lâmina, engrenagem.

Existe também outra classificação de medidores de gás, que inclui três tipos de dispositivos: rotativo, tambor e válvula.

Os medidores rotativos têm uma grande capacidade de fluxo. Sua ação é baseada no cálculo do número de rotações das lâminas dentro do dispositivo, o indicador corresponde ao volume do gás. Suas principais vantagens incluem durabilidade, independência da eletricidade e maior resistência a sobrecargas de curto prazo.

Os medidores de tambor consistem em um corpo, um mecanismo de contagem e um tambor com câmaras de medição. O princípio de funcionamento do dispositivo de medição do consumo de gás consiste em determinar o número de rotações do tambor, que gira devido à diferença de pressão. Apesar da precisão dos cálculos, este tipo de dispositivo não encontrou ampla aplicação devido ao seu tamanho incômodo.

O princípio de funcionamento deste último tipo de medidores, conhecidos como medidores valvulados, baseia-se no movimento de uma divisória móvel, sobre a qual atua a diferença de pressão da substância. O dispositivo consiste em várias partes - um mecanismo de contagem e distribuição de gás, bem como um invólucro. Possui grandes dimensões, portanto, é principalmente utilizado no dia a dia.

Conclusões e vídeo útil sobre o assunto

Como funcionam os medidores de fluxo de gás de vórtice será discutido no seguinte vídeo:

A medição do fluxo de gás é uma das principais tarefas na produção. Existe um grande número de dispositivos no mercado de medidores de vazão com diferentes designs e princípios de operação, que também são adequados para as necessidades domésticas. Com a ajuda deles, você pode determinar quase qualquer quantidade de líquido ou gás e não precisa de uma instalação padrão de calibração especial.

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