Cum și în ce se măsoară consumul de gaz: metode de măsurare și tipuri de dispozitive de măsurare

Un debitmetru este un dispozitiv pentru măsurarea debitului volumetric sau masic al unei substanțe, inclusiv gaze naturale, gaze combustibile, corozive și produse de separare a aerului. Calculul volumelor de debit la întreprinderile industriale sau în viața de zi cu zi poate fi efectuat fără implicarea specialiștilor.

În continuare, vă vom spune cum și în ce se măsoară gazul, vom face o descriere a dispozitivelor utilizate în acest scop și vom lua în considerare, de asemenea, principalele metode de determinare a debitului de gaz.

Metoda directă de măsurare a consumului de gaz

Volumul de gaz se calculează în metri cubi, mai rar se folosesc alte unități de masă, cum ar fi tone sau kilograme, de obicei pentru gazele de proces.

Metoda directă este singura metodă care asigură o măsurare directă a volumului de gaz care trece.

Punctele slabe ale dispozitivelor care calculează debitul volumetric sau de masă al unei substanțe includ:

1. Performanță limitată a debitmetrelor în condiții de gaze contaminate.
2. Există o mare probabilitate de rupere din cauza blocării parțiale a fluxului sau a șocului pneumatic.
3. Costul ridicat al contoarelor rotative comparativ cu alte dispozitive.
4. Dimensiuni mari ale dispozitivelor.

Numeroasele avantaje ale acestei metode se suprapun dezavantajelor enumerate, datorită cărora a devenit cea mai răspândită în ceea ce privește numărul de contoare instalate.

Printre acestea se numără măsurarea directă a volumului de gaz, absența dependenței de distorsiunea graficului debitului, atât la intrare, cât și la ieșire, ceea ce face posibilă reducerea UUG. Lățimea intervalului este de până la 1: 100. În acest scop, sunt utilizate dispozitive cu membrană și tip rotativ. Ele pot fi utilizate în încăperi cu cazane de tip impuls instalate.

Metode de măsurare indirectă

Aceste metode implică calcularea, de exemplu, a debitului unei substanțe printr-o anumită secțiune transversală. Pentru a obține cele mai precise rezultate, este necesar să se egalizeze viteza gazului.

Măsurarea debitului de gaz cu presiune diferențială

Una dintre cele mai comune și bine studiate metode de curgere a gazelor, metoda bazată pe orificiu are mai multe avantaje, inclusiv simplitatea. mecanism traductor de curgere, a cărui acțiune vizează măsurarea căderii de presiune a unei substanțe care curge printr-o constricție locală într-un gaz conductă. Pentru calcule, nu veți avea nevoie debitmetre stă.

În ciuda prezenței unei baze științifice și tehnice complete, această metodă de măsurare are mai multe dezavantaje semnificative. - domeniu mic de măsurare, care, chiar și cu senzori de presiune multi-limită, nu depășește valoarea 1:10.

Rezistență hidraulică în conducte de gaz creșteți sensibilitatea la graficul modificărilor dinin medie viteze în adâncime sau lățime ale fluxului la intrarea în diafragmă. Lungimea secțiunilor drepte în fața dispozitivelor de constricție ar trebui să fie de cel puțin 10 diametre DN ale structurii țevii.

Metoda de determinare a costurilor cu viteză mare

Pentru această metodă, se folosesc convertoare de tip turbină. Aceste dispozitive au mai multe avantaje, inclusiv dimensiuni mici și greutate, și un preț accesibil în categoria lor.

Aceste dispozitive nu sunt sensibile la șocurile pneumatice. Gama valorilor de măsurare a debitului este de până la 1:30, care este semnificativ mai mare decât cea pentru dispozitivele cu orificiu.

Dezavantajele includ sensibilitatea, deși nesemnificativă, la distorsiunile fluxului la intrarea și ieșirea dispozitivului, abaterea rezultatelor măsurătorilor fluxurilor de gaze pulsatorii. La debituri mici, în intervalul de la 8 la 10 m³/ h, debitmetrele sunt inoperante.

Metoda de măsurare cu ultrasunete

Popularitatea debitmetrelor acustice care măsoară cantitatea de gaz, în special în contabilitatea comercială, a crescut odată cu dezvoltarea microelectronicii. Nu există piese în mișcare în debitmetre acustice, precum și piese care ies în flux, ceea ce crește semnificativ fiabilitatea acestora.

Măsurarea se efectuează pe o gamă largă de valori datorită capacității dispozitivului de a funcționa mult timp de la sursa de alimentare încorporată. Dispozitivele de uz casnic nu îndeplinesc toate cerințele necesare, deoarece pentru a evita influența distorsiunii debitul de gaz pentru rezultatele calculului, este necesar să se utilizeze exclusiv ultrasunete multibeam debitmetre.

Clasificarea debitmetrelor conform principiului de funcționare

Debitmetrele diferă în mai mulți parametri, inclusiv presiunea, tipul de gaz utilizat, condițiile de temperatură. Dispozitivul trebuie ales în funcție de condițiile de utilizare, precum și de sarcini.

Manometrele constau din piese precum un traductor de presiune diferențială, o piesă de conectare și un manometru.

Tipul # 1 - jet de cerneală autogenerator debitmetre

Un debitmetru de acest tip, care este destinat și pentru măsurarea debitului gazelor naturale, are mai multe caracteristici distinctive. Dispozitivul este cuprins de feedback-uri negative, frecvența conexiunilor cu jet depinde de debitul de gaz.

Contoarele produse pe baza debitmetrelor cu jet sunt utilizate pentru contorizarea comercială fără examinare preliminară.

Debitmetru cu jet autogenerator tipul este predispus la înfundare, printre dezavantajele sale se află și instabilitatea ratei de conversie.

Aceste dispozitive prezintă dezavantaje similare cu dispozitivele vortex:

• dependență de distorsiunile graficului de viteză, cu condiția să fie utilizat împreună cu dispozitive de îngustare;
• pierderile masive de cap sunt ireversibile;
• partea principală a debitmetrului are dimensiuni uriașe;
• volatilitate semnificativă a ratei de conversie.

Demnitate autogenerator debitmetrele nu diferă de un dispozitiv vortex, cu excepția capacității de a lucra cu gaze contaminate. Aceste contoare nu sunt utilizate pe scară largă în contorizarea transferului de custodie.

Tipul # 2 - debitmetre vortex

Există mai multe puncte forte ale instrumentelor, inclusiv precizia măsurătorilor efectuate, lipsa sensibilitate la murdărie și șoc pneumatic, ușurință în utilizare, dispozitivul nu are, de asemenea, lipsă piese mobile.

Există, de asemenea, dezavantaje semnificative ale utilizării acestui tip de debitmetre - sensibilitate crescută la vibrații mecanice, cădere de presiune. Diametrul țevii ar trebui să fie în intervalul 15-30 cm.

Tipul # 3 - debitmetre cu ultrasunete

Dispozitivul, cunoscut și sub numele de dispozitiv acustic, are mai multe avantaje incontestabile:

• lipsa rezistenței hidraulice;
• nu există piese în mișcare în dispozitiv, ceea ce sporește fiabilitatea acestuia;
• puterea crescută a mecanismului;
• acțiune rapidă.

Un debitmetru de acest tip se bazează pe determinarea diferenței de timp de tranzit.

Senzorii cu ultrasunete, amplasați în diagonală unul față de celălalt, funcționează ca receptor și emițător. Utilizarea mai multor canale compensează deformarea profilului de curgere.

Tipul # 4 - debitmetre de tambur

Această categorie de dispozitive este utilizată, de regulă, pentru cercetarea în laborator. Presiunea generată în timpul rotației tamburului duce la umplerea secțiunii cu gaz și golirea lor ulterioară.

Numărul de rotații al tamburului este proporțional cu unitățile cubice de gaz, indicatorul este transmis către cadranul structurii de numărare. Debitmetrele de tambur au o precizie mare de măsurare.

Tipul # 5 - levitând dispozitive

Partea mobilă a dispozitivului tahometru se rotește în lagăre, viteza este egală cu debitul volumetric de gaz. Transformarea vitezei unei mișcări circulare într-un semnal electric se efectuează utilizând un convertor secundar, rezultatele sunt reflectate pe indicator.

Levitând dispozitivele sunt solicitate în măsurarea comercială a consumului de gaze naturale, atât în ​​scopuri domestice, cât și municipale.

Tipul # 6 - contoare cu membrană

Un brevet pentru fabricarea unuia dintre cele mai comune dispozitive de măsurare pentru măsurarea gazului a fost emis în a doua jumătate a secolului al XIX-lea în Anglia.

Principiul de funcționare al unui debitmetru mecanic se bazează pe o schimbare a poziției membranelor camerei mobile în momentul curgerii gazului. Miscarea alternativă se efectuează în timpul intrării și ieșirii substanței.

Dispozitivul de numărare acționează sistemul cutiei de viteze și al pârghiilor. Mecanismele au o gamă largă de valori pentru măsurători - până la 1: 100.

Tipul # 7 - instrumente rotative

Într-un dispozitiv mecanic, două camere sunt amplasate în camera de măsurare, care încep să se miște sub presiunea substanței. Părțile rotative sunt situate în unghi drept unul față de celălalt, locația lor inițială este fixată cu ajutorul roților de sincronizare.

Cantitatea de gaz este proporțională cu numărul de rotații ale rotoarelor. Cu ajutorul unui cuplaj magnetic și a unei cutii de viteze, rotația rotorului este transmisă dispozitivului de calcul, care este responsabil pentru acumularea volumului substanței trecute.

Principalele avantaje ale debitmetrelor rotative includ o precizie ridicată a măsurării, compactitatea dispozitivului și o gamă largă de măsurători ale debitului. Printre dezavantaje se numără zgomotul mecanismului, costul ridicat al acestuia, sensibilitatea la factorii externi, inclusiv poluarea.

Tipul # 8 - contoare de turbină

Dispozitivul de tip mecanic are forma unui segment de țeavă; o turbină cu ax și suporturi mobile se află în interiorul debitmetrului. Dispozitivul de forță se mișcă datorită substanței care trece prin camera de măsurare.

Viteza de mișcare a mecanismului este egală cu debitul și debitul de gaz. Volumul acumulat se reflectă pe mecanismul de numărare, transferul către acesta se realizează mecanic folosind o cutie de viteze, un sistem de viteze.

Pe lângă acestea, există și alte dispozitive, dar ele sunt utilizate, de regulă, în cercetarea științifică. În sfera comercială, practic nu sunt implicați.

De asemenea, vă recomandăm să citiți celălalt articol al nostru, unde am vorbit în detaliu despre cum să alegeți un contor de gaz pentru casa dvs. Mai multe detalii - accesați legătură.

Instrumente pentru măsurarea cantității de gaz

Dispozitivele pentru măsurarea consumului de gaze prin metoda de calcul sunt împărțite în mai multe categorii. Viteza este utilizată pentru a determina numărul volumetric al mediului investigat. Aceste dispozitive nu au camere de măsurare. Un detaliu sensibil este turbină (tangențială sau axială), care este condusă în rotație de fluxul de materie.

Contoarele volumetrice sunt mai puțin dependente de tipul de produs. Dezavantajele lor includ complexitatea designului, prețul ridicat și dimensiunile impresionante. Dispozitivul este format din mai multe camere de măsurare și are un design mai complex. Acest tip de dispozitive este împărțit în mai multe tipuri - piston, lamă, angrenaj.

Există, de asemenea, o altă clasificare a contoarelor de gaz, care include trei tipuri de dispozitive: rotativ, tambur și supapă.

Contoarele rotative au o capacitate mare de curgere. Acțiunea lor se bazează pe calcularea numărului de rotații ale lamelor din interiorul dispozitivului, indicatorul corespunde volumului de gaz. Principalele lor avantaje includ durabilitatea, independența față de electricitate, rezistența crescută la supraîncărcări pe termen scurt.

Tobometrele constau dintr-un corp, un mecanism de numărare și un tambur cu camere de măsurare. Principiul de funcționare al dispozitivului de măsurare a consumului de gaz constă în determinarea numărului de rotații ale tamburului, care se rotește datorită diferenței de presiune. În ciuda acurateței calculelor, acest tip de dispozitiv nu a găsit o aplicație largă datorită dimensiunii sale greoaie.

Principiul de funcționare al ultimului tip de contoare, cunoscut sub numele de contoare de supapă, se bazează pe mișcarea unei partiții mobile, pe care acționează diferența de presiune a substanței. Dispozitivul este format din mai multe părți - un mecanism de numărare și distribuție a gazului, precum și o carcasă. Are dimensiuni mari, prin urmare, este utilizat în principal în viața de zi cu zi.

Concluzii și videoclip util pe această temă

Cum funcționează debitmetrele de gaz vortex vor fi discutate în următorul videoclip:

Măsurarea debitului de gaz este una dintre sarcinile cheie în producție. Există un număr mare de dispozitive pe piața debitmetrelor cu diferite modele și principii de funcționare, care sunt potrivite și pentru nevoile interne. Cu ajutorul lor, puteți determina aproape orice cantitate de lichid sau gaz și nu aveți nevoie de o instalație standard de calibrare specială.

Puteți completa materialul nostru cu informații interesante pe tema articolului, puteți adresa întrebări de interes sau puteți participa la discuție. Lăsați comentariile dvs. în blocul de mai jos.