Ako a akým spôsobom sa meria prietok plynu: metódy merania + prehľad všetkých typov prietokomerov plynu
Prietokomer je zariadenie na meranie objemu alebo hmotnostného prietoku látky vrátane zemného plynu, horľavých, korozívnych plynov, produktov separácie vzduchu. Výpočet objemov prietoku v priemyselných podnikoch alebo v každodennom živote je možné vykonať bez zapojenia odborníkov.
Ďalej vám povieme, ako a v akom množstve sa meria plyn, poskytneme popis nástrojov, ktoré sa na tento účel používajú, a tiež zvážime hlavné metódy určovania prietoku plynu.
Obsah článku:
Priama metóda merania spotreby plynu
Objem plynu sa počíta v kubických metroch, iné jednotky hmotnosti, ako sú tony alebo kilogramy, sa používajú menej bežne, zvyčajne pre procesné plyny.
Priama metóda je jediná metóda, ktorá poskytuje priame meranie objemu prechádzajúceho plynu.
Medzi slabé stránky prístrojov na výpočet objemového alebo hmotnostného toku látky patria:
- Obmedzený výkon prietokomerov v podmienkach kontaminovaného plynu.
- Existuje vysoká pravdepodobnosť zlyhania v dôsledku čiastočnej prekážky prietoku alebo pneumatického šoku.
- Vysoké náklady na rotačné počítadlá v porovnaní s inými zariadeniami.
- Veľké rozmery zariadení.
Početné výhody tejto metódy prevažujú nad uvedenými nevýhodami, a preto sa stala najrozšírenejšou z hľadiska počtu inštalovaných meračov.
Patrí medzi ne priame meranie objemu plynu, absencia závislosti na skresleniach v grafe prietoku na vstupe aj výstupe, čo umožňuje znížiť UUG. Šírka rozsahu je až 1:100. Na tento účel sa používajú zariadenia membránového a rotačného typu. Môžu byť použité v miestnostiach s inštalovanými kotlami pulzného typu.
Metódy nepriameho merania
Tieto metódy zahŕňajú výpočet napríklad rýchlosti toku látky cez danú plochu prierezu. Na získanie čo najpresnejších výsledkov je potrebné vyrovnať rýchlosť plynu.
Meranie prietoku plynu diferenčným tlakom
Jedna z najbežnejších a najštudovanejších metód prúdenia plynu, založená na použití obmedzovacieho zariadenia, má niekoľko výhod, vrátane jednoduchosti mechanizmu prevodníka prietoku, ktorého činnosť je zameraná na meranie poklesu tlaku látky prúdiacej cez miestne obmedzenie v plynovode. Nevyžadujú sa žiadne výpočty prietokomer stojí.
Napriek prítomnosti kompletnej vedecko-technickej základne má táto metóda merania niekoľko významných nedostatkov – malý rozsah merania, ktorý aj pri zohľadnení viacrozsahových snímačov tlaku nepresahuje hodnotu 1:10.
Hydraulický odpor v plynovodov zvýšiť citlivosť na harmonogram zmien vpriemer rýchlosti pozdĺž hĺbky alebo šírky toku na vstupe do membrány.Dĺžka priamych úsekov pred zužovacími zariadeniami musí byť minimálne 10 priemerov DN konštrukcie potrubia.
Vysokorýchlostná metóda určovania nákladov
Pre túto metódu sa používajú konvertory turbínového typu. Tieto zariadenia majú viacero výhod, medzi ktoré patria malé rozmery a hmotnosť a vo svojej kategórii dostupná cena.
Tieto zariadenia nie sú citlivé na pneumatické otrasy. Rozsah hodnôt merania prietoku je až 1:30, čo výrazne prevyšuje rovnaký ukazovateľ pre reštrikčné zariadenia.
Medzi nevýhody patrí citlivosť, aj keď nevýznamná, na deformácie prúdenia na vstupe a výstupe zariadenia, odchýlka výsledkov merania pulzujúcich prietokov plynu. Pri nízkych prietokoch v rozmedzí od 8 do 10 m3/h, prietokomery sú nefunkčné.
Ultrazvuková metóda merania
Obľúbenosť akustických prietokomerov, ktoré merajú množstvo plynu, najmä v obchodnom účtovníctve, sa zvýšil s rozvojom mikroelektroniky. Akustické prietokomery nemajú žiadne pohyblivé časti ani časti vyčnievajúce do prúdu, čo výrazne zvyšuje ich spoľahlivosť.
Meranie sa vykonáva v širokom rozsahu hodnôt vďaka schopnosti zariadenia pracovať dlhú dobu zo vstavaného zdroja energie. Domáce zariadenia nespĺňajú všetky potrebné požiadavky, pretože aby sa predišlo vplyvu skreslenia prietoku plynu na výsledky výpočtu, je potrebné používať výlučne viaclúčové ultrazvukové prietokomery.
Klasifikácia prietokomerov podľa princípu činnosti
Prietokomery sa líšia niekoľkými parametrami vrátane tlaku, typu použitého plynu a teplotných podmienok. Zariadenie by sa malo vyberať v závislosti od podmienok používania, ako aj od pridelených úloh.
Meracie prístroje sa skladajú z častí, ako je prevodník zodpovedný za diferenčný tlak, spojovací prvok a tlakomer.
Typ #1 - atramentová samogenerátor prietokomery
Tento typ prietokomeru, určený aj na meranie prietoku zemného plynu, má niekoľko charakteristických vlastností. Zariadenie je pokryté negatívnou spätnou väzbou, frekvencia pripojenia trysiek závisí od prietoku plynu.
Merače vyrábané na báze prúdových prietokomerov sa používajú na obchodné účtovníctvo bez predbežného skúmania.
Prúdový prietokomer samogenerátor typ je náchylný na zanášanie, medzi jeho nevýhody patrí aj nestabilita konverzného pomeru.
Tieto zariadenia majú podobné nevýhody ako vírivé zariadenia:
- závislosť od skreslenia rýchlostného grafu za predpokladu, že sa používa v spojení so zužovacími zariadeniami;
- masívne tlakové straty sú nezvratné;
- hlavná časť prietokomeru má obrovské rozmery;
- výrazná nestabilita konverzného kurzu.
Výhody samogenerátor prietokomery sa nelíšia od vírivého zariadenia, s výnimkou schopnosti pracovať s kontaminovanými plynmi.Tieto prietokomery nenašli široké praktické využitie v komerčnom účtovníctve.
Typ #2 - vírové prietokomery-počítadlá
Existuje niekoľko silných stránok zariadení, vrátane presnosti meraní, nedostatočnej citlivosti na nečistoty a pneumatické otrasy, jednoduchosti ovládania a zariadenie tiež nemá žiadne pohyblivé časti.
Sú známe aj významné nevýhody použitia tohto typu prietokomerov - zvýšená citlivosť na mechanické vibrácie, tlaková strata. Priemer potrubia by mala byť v rozmedzí 15-30 cm.
Typ #3 - ultrazvukové prietokomery
Zariadenie, tiež známe ako akustické zariadenie, má niekoľko nepopierateľných výhod:
- nedostatok hydraulického odporu;
- zariadenie nemá žiadne pohyblivé časti, čo zvyšuje jeho spoľahlivosť;
- zvýšená pevnosť mechanizmu;
- rýchla akcia.
Tento typ prietokomeru je založený na určovaní rozdielu v dobe prechodu signálu.
Ultrazvukové snímače, umiestnené diagonálne voči sebe, vykonávajú funkcie prijímača a vysielača. Použitie viacerých kanálov kompenzuje deformáciu profilu prúdenia.
Typ #4 - bubnové prietokomery
Táto kategória zariadení sa spravidla používa na laboratórny výskum. Tlak vznikajúci pri otáčaní bubna spôsobuje naplnenie sekcií plynom a následné vyprázdnenie.
Počet otáčok bubna je úmerný kubickým jednotkám plynu, indikátor sa prenáša na číselník počítacej štruktúry. Bubnové prietokomery majú vysokú presnosť merania.
Typ #5 - levitácia zariadení
Pohyblivá časť tachometra sa otáča v ložiskách, rýchlosť sa rovná objemovému prietoku plynu. Rýchlosť kruhového pohybu sa pomocou sekundárneho meniča prevedie na elektrický signál, výsledky sa prejavia na indikátore.
Levitácia Zariadenia sú žiadané pre komerčné meranie spotreby zemného plynu pre domáce aj úžitkové účely.
Typ #6 - membránové metre
Patent na výrobu jedného z najbežnejších zariadení na meranie plynu bol vydaný v druhej polovici devätnásteho storočia v Anglicku.
Princíp činnosti mechanického prietokomeru je založený na zmene polohy membrán pohyblivej komory v okamihu vstupu plynu. Pri vstupe a výstupe látky dochádza k striedavému pohybu.
Počítacie zariadenie je poháňané sústavou prevodoviek a pák. Mechanizmy majú široký rozsah meraných hodnôt - až 1:100.
Typ #7 - rotačné zariadenia
V zariadení mechanického typu sú v meracej komore umiestnené dva rotory, ktoré sa začínajú pohybovať pod tlakom látky.Rotujúce časti sú umiestnené v pravom uhle k sebe, ich počiatočné umiestnenie je fixované pomocou synchronizačných kolies.
Množstvo plynu je úmerné počtu otáčok rotorov. Pomocou magnetickej spojky a prevodovky sa otáčanie rotora prenáša na počítacie zariadenie, ktoré je zodpovedné za akumuláciu objemu pretečenej látky.
Medzi hlavné výhody rotačných prietokomerov patrí vysoká presnosť merania, kompaktnosť prístroja a široká škála meraní prietoku. Medzi nevýhody patrí hluk mechanizmu, jeho vysoké náklady a citlivosť na vonkajšie faktory vrátane znečistenia.
Typ #8 - turbínové prietokomery
Zariadenie mechanického typu má tvar kusu potrubia, vo vnútri prietokomeru je turbína s hriadeľom a pohyblivými podperami. Výkonové zariadenie sa pohybuje v dôsledku prechodu látky cez meraciu komoru.
Rýchlosť pohybu mechanizmu sa rovná rýchlosti prúdenia a spotrebe plynu. Nahromadený objem sa odráža na počítacom mechanizme, prenos naň sa vykonáva mechanicky pomocou prevodovky alebo prevodového systému.
Okrem uvedených zariadení existujú aj iné zariadenia, ktoré sa však spravidla používajú vo vedeckom výskume. V komerčnej sfére sa prakticky neangažujú.
Odporúčame prečítať si aj náš ďalší článok, kde sme podrobne hovorili o tom, ako vybrať plynomer pre váš dom. Viac podrobností - prejdite na odkaz.
Prístroje na meranie množstva plynu
Zariadenia na meranie prietoku plynu sú rozdelené do niekoľkých kategórií na základe spôsobu výpočtu. Rýchlostné sa používajú na určenie objemového čísla skúmaného média. Tieto zariadenia nemajú meracie komory. Citlivá časť je obežné koleso (tangenciálny alebo axiálny), ktorý je prúdením hmoty poháňaný do rotácie.
Objemové merače sú menej závislé od typu produktu. Medzi ich nevýhody patrí zložitosť dizajnu, vysoká cena a pôsobivé rozmery. Zariadenie pozostáva z niekoľkých meracích komôr a má zložitejšiu konštrukciu. Tento typ zariadení je rozdelený do niekoľkých typov - piest, lopatka, ozubené koleso.
Je známa ďalšia klasifikácia meračov množstva plynu, ktorá zahŕňa tri typy zariadení: rotačné, bubnové a ventilové.
Rotačné merače majú vysokú priepustnosť. Ich činnosť je založená na výpočte počtu otáčok lopatiek vo vnútri zariadenia, indikátor zodpovedá objemu plynu. Medzi ich hlavné výhody patrí trvanlivosť, nezávislosť od elektrickej energie a zvýšená odolnosť proti krátkodobému preťaženiu.
Počítadlá bubnov pozostávajú z krytu, počítacieho mechanizmu a bubna s meracími komorami. Princíp činnosti zariadenia na meranie spotreby plynu spočíva v určovaní počtu otáčok bubna, ktorý sa otáča v dôsledku tlakového rozdielu. Napriek presnosti výpočtov nenašiel tento typ prístroja rozšírené použitie kvôli svojej objemnej veľkosti.
Princíp činnosti posledného typu meračov, známych ako ventilové merače, je založený na pohybe pohyblivej prepážky, na ktorú pôsobí tlakový rozdiel látky. Zariadenie pozostáva z niekoľkých častí - mechanizmu počítania a distribúcie plynu, ako aj krytu. Má veľké rozmery, preto sa používa hlavne v každodennom živote.
Závery a užitočné video na túto tému
O tom, ako fungujú vírové prietokomery plynu, sa bude diskutovať v nasledujúcom videu:
Meranie prietoku plynu je jednou z kľúčových úloh vo výrobe. Trh s prietokomermi ponúka obrovské množstvo zariadení s rôznymi konštrukciami a princípmi fungovania, ktoré sú vhodné aj pre domáce potreby. S ich pomocou môžete určiť takmer akékoľvek množstvo kvapaliny alebo plynu, bez potreby špeciálnej inštalácie kalibračného štandardu.
Náš materiál môžete doplniť zaujímavými informáciami k téme článku, klásť otázky alebo sa zapojiť do diskusie. Zanechajte svoje komentáre v bloku nižšie.
