Дебитомер е устройство за измерване на обемния или масовия дебит на вещество, включително природен газ, горими, агресивни газове, продукти за отделяне на въздуха. Изчисляването на обемите на потока в промишлени предприятия или у дома може да се извърши без участието на специалисти.
По-нататък ще опишем как и в какъв газ се измерва, ще дадем описание на устройствата, които се използват за тази цел, а също така ще разгледаме основните методи за определяне на газовия поток.
Директен метод за измерване на разхода на газ
Обемът на газ се изчислява в кубически метри, други масови единици се използват по-рядко, като тонове или килограми, обикновено за технологични газове.
Директният метод е единственият метод, който осигурява директно измерване на обема на газ, преминаващ през него.
Слабите места на устройствата, които изчисляват обемния или масовия дебит на веществото, включват:
- Ограничена работа на разходомерите в замърсена газова среда.
- Има голяма вероятност от повреда поради частично блокиране на потока или пневматичен шок.
- Висока цена на ротационни броячи в сравнение с други устройства.
- Големи размери на устройства.
Многобройните предимства на този метод се припокриват изброените недостатъци, поради което той също получи най-голямо разпространение в броя на инсталираните броячи.
С помощта на разходомер можете да изчислите обема или масата на веществото за единица време. Инсталирането на наклонен участък от тръбопровода ще намали грешката в измерването
Сред тях е пряко измерване на обема на газа, отсъствие на зависимост от изкривяванията на графика на скоростта на потока, както на входа, така и на изхода, което прави възможно намаляването на CG. Ширината на обхвата е до 1: 100. За тази цел се използват мембранни и ротационни устройства. Те могат да се използват в помещения с инсталирани котли с импулсен тип.
Косвени методи за измерване
Тези методи включват изчисляване например на дебита на веществото през дадена площ на напречното сечение. За да се получат най-точните резултати, е необходимо да се изравни скоростта на газа.
Измерване на диференциалното налягане на газовия поток
Един от най-често срещаните и проучвани методи за газовия поток, основан на използването на стесняващо устройство, има няколко предимства, включително простотата на механизма за преобразуване на потока, чието действие е насочено към измерване на спада на налягането на вещество, преминаващо през локално свиване в газопровод. За извършване на изчисления не се изискват разходомери.
Въпреки наличието на пълна научна и техническа база, този метод на измерване има няколко съществени недостатъци - малък диапазон на измерване, който дори като се вземат предвид многократните сензори за налягане, не надвишава стойността 1:10.
Стандартните конусни устройства се произвеждат по специална технология, с високи изисквания за грапавост. Използването им е разрешено изключително на гладки тръбопроводи.
Хидравличните съпротивления в газопроводите увеличават чувствителността към графиката на промените в средните скорости по дълбочината или ширината на потока на входа на диафрагмата. Дължината на правите секции пред стесняващите устройства трябва да бъде най-малко 10 диаметра от конструкцията на тръбата.
Метод за бързи разходи
За този метод се използват турбинни преобразуватели.Тези устройства имат няколко предимства, включително малки размери и тегло, достъпна цена в своята категория.
Тези устройства не са чувствителни към пневматичен шок. Обхватът на стойностите за измерване на дебита е до 1:30, което значително надвишава същия показател за стесняващите устройства.
Преобразувателят на турбинен поток може да се използва в среда при температура от минус 200 до +200 ° С, ако устройството е инсталирано за неагресивни и еднофазни криогенни течности. За агресивни течности индикаторът ще бъде от минус 60 до +50 ° C
Недостатъците включват чувствителност, макар и незначителна, към изкривявания на потока на входа и изхода на устройството, отклонение на резултатите от измерванията на пулсиращите газови потоци. При ниски разходи в диапазона от 8 до 10 m3/ ч, разходомерите не работят.
Ултразвуков метод на измерване
Популярността на акустичните разходомери, които измерват количеството газ, особено в търговското счетоводство, нараства с развитието на микроелектрониката. В акустичните разходомери няма подвижни части, както и части, стърчащи в потока, което значително увеличава тяхната надеждност.
Измерването се извършва в широк диапазон от стойности поради способността на устройството да работи дълго време от вградения източник на захранване. Домашните устройства не отговарят на всички необходими изисквания, тъй като за да се избегне влиянието на изкривявания на газовия поток върху резултатите от изчисленията, е необходимо да се използват изключително многолъчеви ултразвукови разходомери.
Класификация на разходомерите според принципа на действие
Разходомерите се различават по няколко начина, включително налягане, вид на използвания газ и температурни условия. Изберете устройство в зависимост от условията на употреба, както и задачите.
Измервателните уреди се състоят от такива части като преобразувател, отговорен за спада на налягането, свързващия елемент и манометъра.
Тип # 1 - Инструменти за измерване на дебит на мастилено-струен генератор
Разходомер от този тип, също проектиран да измерва потока на природен газ, има няколко отличителни характеристики. Устройството е обхванато от отрицателни отзиви, честотата на струйните връзки зависи от газовия поток.
Броячите, издадени на базата на струйни измервателни уреди, се използват за търговско счетоводство без предварителна проверка.
1 - мастиленоструен елемент; 2 и 3 - преобразуватели; 4 - устройство за извличане на сигнал; 5 - накрайник за захранване; 6 - работна камера; 7 и 8 - стени на работната камера; 9 - разделител; 10 и 11 - контролни дюзи; 12 и 13 - приемни канали; 14 и 15 - канали за източване; 16 и 17 - канали за обратна връзка; 18 - разширяване на захранващата дюза; 19 - перваза на захранващия накрайник
Дебитомерът от самогенериращ се тип струя е склонен към запушване, сред неговите недостатъци е и нестабилността на скоростта на конверсия.
Тези устройства имат подобни недостатъци с вихровите устройства:
- Зависимост от изкривяването на графика на скоростта, при условие че тя се използва заедно с стесняващи инструменти;
- масивните загуби на налягане са необратими;
- основната част на разходомера има огромни размери;
- Значителна нестабилност на обменния курс.
Предимствата на самогенериращия разходомер не се различават от вихровото устройство, с изключение на възможността за работа със замърсени газове. Тези разходомери не са намерили широко приложение в търговското счетоводство.
Тип №2 - Вихрови разходомери
Има няколко силни страни на устройствата, включително точността на измерванията, липсата на чувствителност към замърсяване и пневматичен удар, лекота на работа, на устройството липсват и движещи се части.
Устройствата издържат на най-трудните външни условия, точността на индикаторите е гарантирана при температура на околната среда до 500 градуса по Целзий, максималното ниво на налягане е 30 MPa
Известни са и значителните недостатъци на използването на този тип разходомери - повишена чувствителност към механични вибрации, намаляване на налягането. Диаметърът на тръбите трябва да бъде в диапазона 15-30 cm.
Тип №3 - Ултразвукови разходомери
Устройството, известно още като акустично, има няколко неоспорими предимства:
- липса на хидравлично съпротивление;
- устройството няма подвижни части, което повишава неговата надеждност;
- повишена здравина на механизма;
- бързо действие.
Разходомер от този тип се основава на определяне на разликата във времето на пътуване на сигнала.
Работата на ултразвуковите разходомери не зависи от температура, околно налягане, вискозитет и електрическа проводимост, което осигурява точността на данните
Ултразвуковите сензори, разположени диагонално един спрямо друг, служат като приемник и излъчвател. Използването на няколко канала компенсира деформацията на профила на потока.
Тип # 4 - барабанни разходомери
Тази категория устройства се използва като правило за лабораторни изследвания. Налягането, възникващо по време на въртенето на барабана, води до запълване на секцията с газ и последващото им изпразване.
За пълноценната работа на механизмите за броене на барабани (без генератор на импулси) не е необходимо постоянно захранване, което е тяхното неоспоримо предимство
Броят на оборотите на барабана е пропорционален на кубичните единици газ, индикаторът се предава на циферблата на броещия дизайн. Барабаните с дебит имат висока точност на измерване.
Тип № 5 - Устройства за левитация
Подвижната част на тахометричното устройство се върти в лагерите, скоростта е равна на обемния газов поток. Преобразуването на скоростта на кръгово движение в електрически сигнал се извършва с помощта на вторичен преобразувател, резултатите се отразяват върху индикатора.
Устройствата за измерване на левитация работят в условия от -30 до +50 градуса по Целзий, грешката на стойностите е в границите на ± 1,5%
Устройствата за левитация се търсят при търговското измерване на потреблението на природен газ, както за битови, така и за комунални цели.
Тип # 6 - Мембранни броячи
През втората половина на XIX век в Англия е издаден патент за производството на едно от най-разпространените измервателни устройства за измерване на газ.
Принципът на работа на механичния разходомер се основава на промяна в положението на мембраните на подвижната камера в момента на влизане на газ. Алтернативно движение се извършва по време на входа и изхода на веществото.
Мембранен разходомер за газ може да се състои от 2 или 4 камери, в зависимост от обемите на измереното вещество и конструкцията
Изчислителното устройство задвижва зъбната система и лостове. Механизмите имат широк диапазон от стойности за измервания - до 1: 100.
Тип № 7 - Ротационни уреди
В устройството с механичен тип в измервателната камера са разположени два ротора, които започват да се движат под налягането на веществото. Въртящите се части са разположени под прав ъгъл една спрямо друга, първоначалното им местоположение е фиксирано с помощта на синхронизиращи колела.
Количеството газ е пропорционално на броя на оборотите на роторите. С помощта на магнитен съединител и скоростна кутия въртенето на ротора се предава на броящо устройство, отговорно за натрупването на обема на преминалото вещество.
Ротационният разходомер има голям капацитет, използва се в комунални услуги, средни и малки обеми на консумация на газ
Основните предимства на въртящите разходомери включват висока точност на измерване, компактност на устройството, широк спектър от измервания на дебита. Сред недостатъците са шумът на механизма, неговата висока цена, чувствителност към външни фактори, включително замърсяване.
Тип № 8 - Турбиномери
Устройството с механичен тип има формата на тръбен сегмент, турбина с вал и подвижни лагери е поставена вътре в разходомера. Захранващото устройство се движи поради веществото, преминаващо през измервателната камера.
Скоростта на механизма е равна на дебита и потока на газ. Натрупаният обем се отразява в механизма за броене, прехвърлянето към него се извършва механично с помощта на скоростна кутия, зъбна система.
Турбинометърът може да се използва само с чисти горива - газ, течност или пари в суспензия, при условие че те не съдържат твърди частици
В допълнение към горното има и други устройства, но като правило те се използват в научните изследвания. В търговската сфера те практически не участват.
Препоръчваме ви също да прочетете и другата ни статия, където подробно говорихме как да изберем газомер за дома. Повече подробности - следвайте линка.
Устройства за измерване на количеството газ
Устройствата за измерване на газовия поток според изчислителния метод са разделени в няколко категории. Високоскоростните се използват за определяне на обемния брой на изследваната среда. Тези устройства нямат измервателни камери. Чувствителната част е турбина (тангенциална или аксиална), която води до въртене на потока на материята.
Обемните измервателни уреди са по-малко зависими от вида на продукта. Техните недостатъци включват сложността на дизайна, високата цена и впечатляващите размери. Устройството се състои от няколко измервателни камери, има по-сложен дизайн. Този тип устройства са разделени на няколко вида - бутало, лопатка, предавка.
Известна е друга класификация на измервателните уреди за количество газ, която включва три типа устройства: въртящи се, барабанни и вентилни.
Ротационните измервателни уреди имат висока производителност. Тяхното действие се основава на изчисляването на броя на оборотите на лопатките вътре в устройството, индикаторът съответства на обема на газ. Основните им предимства включват издръжливост, независимост от електричество и повишена устойчивост на краткотрайни претоварвания.
Барабанните газомери работят на принципа на изместване. Индикаторите за корекция като температура, състав на газ и ниво на влажност не се вземат предвид
Барабанните броячи се състоят от корпус, броен механизъм и барабан с измервателни камери. Принципът на работа на устройството за измерване на разхода на газ е да се определи броя на оборотите на барабана, който се върти поради разликата в налягането. Въпреки точността на изчисленията, този тип устройства не са намерили широко приложение заради обемния си размер.
Принципът на работа на последния тип броячи, известен като вентилни броячи, се основава на движението на подвижната преграда, което се влияе от разликата в налягането на веществото. Устройството се състои от няколко части - механизъм за броене и разпределение на газ, както и корпус. Той има големи размери, поради което се използва главно в ежедневието.
Ще поговорим за това как работят вихровите газомери в следния видеоклип:
Измерването на газовия поток е една от ключовите задачи в производството. На пазара на разходомера са налични огромен брой устройства с различни дизайни и принципи на работа, които са подходящи и за битови нужди. С тяхна помощ можете да определите почти всяко количество течност или газ, без да е необходимо инсталиране на специален модел за калибриране.
Можете да допълвате нашия материал с интересна информация по темата на статията, да задавате интересни въпроси или да участвате в дискусията. Оставете вашите коментари в полето по-долу.