Prietokomer je zariadenie na meranie objemového alebo hmotnostného prietoku látky vrátane zemného plynu, horľavých, agresívnych plynov, produktov na oddelenie vzduchu. Výpočet objemov prietoku v priemyselných podnikoch alebo doma možno vykonať bez zapojenia odborníkov.
Ďalej opíšeme, ako a v akom plyne sa meria, uvedieme opis zariadení, ktoré sa používajú na tento účel, a tiež vezmeme do úvahy hlavné metódy na určovanie prietoku plynu.
Priama metóda merania spotreby plynu
Objem plynu sa počíta v metroch kubických, iné jednotky hmotnosti sa obvykle používajú menej, napríklad tony alebo kilogramy, zvyčajne pre technologické plyny.
Priama metóda je jedinou metódou, ktorá umožňuje priame meranie objemu plynu, ktorý prechádza.
Medzi slabé stránky zariadení, ktoré počítajú objemový alebo hmotnostný prietok látky patria:
- Obmedzený výkon prietokomerov v prostredí so znečisteným plynom.
- Existuje vysoká pravdepodobnosť zlyhania v dôsledku čiastočného zablokovania toku alebo pneumatického šoku.
- Vysoké náklady na rotačné počítadlá v porovnaní s inými zariadeniami.
- Veľké rozmery zariadení.
Početné výhody tohto spôsobu sa prekrývajú s uvedenými nevýhodami, vďaka ktorým tiež získal najväčšie rozdelenie v počte nainštalovaných počítadiel.
Pomocou prietokomeru môžete vypočítať objem alebo hmotnosť látky za jednotku času. Inštalácia na naklonenej časti potrubia zníži chybu merania
Medzi nimi je priame meranie objemu plynu, absencia závislosti od skreslenia grafu rýchlosti prúdenia, ako na vstupe, tak na výstupe, čo umožňuje znížiť CG. Šírka rozsahu je až 1: 100. Na tento účel sa používajú membránové a rotačné zariadenia. Môžu byť použité v miestnostiach s inštalovanými kotlami impulzného typu.
Nepriame metódy merania
Tieto metódy zahŕňajú napríklad výpočet prietoku látky danou prierezovou plochou. Na dosiahnutie čo najpresnejších výsledkov je potrebné vyrovnať rýchlosť plynu.
Meranie prietoku plynu s diferenčným tlakom
Jedna z najbežnejších a študovaných metód prúdenia plynu, založená na použití zúženia, má niekoľko výhod, vrátane jednoduchosti mechanizmu snímača prietoku, ktorého činnosť je zameraná na meranie poklesu tlaku látky prúdiacej cez lokálne zúženie v plynovode. Pri vykonávaní výpočtov sa prietokomery nevyžadujú.
Napriek dostupnosti úplnej vedeckej a technickej základne má táto metóda merania niekoľko významných nedostatkov - malý rozsah merania, ktorý aj pri zohľadnení senzorov tlaku na viacerých limitoch, nepresahuje hodnotu 1:10.
Štandardné zužujúce sa zariadenia sa vyrábajú špeciálnou technológiou s vysokými požiadavkami na drsnosť. Ich použitie je povolené výlučne na hladkých potrubiach.
Hydraulické odpory v plynovodoch zvyšujú citlivosť grafu zmien priemerných rýchlostí pozdĺž hĺbky alebo šírky toku na vstupe do membrány. Dĺžka priamych úsekov pred zužujúcimi sa zariadeniami by mala byť najmenej 10 priemerov rúrkovej konštrukcie.
Metóda rýchlej kalkulácie
Pre túto metódu sa používajú prevodníky turbín.Tieto zariadenia majú niekoľko výhod, vrátane malých rozmerov a hmotnosti, prijateľnej ceny vo svojej kategórii.
Tieto zariadenia nie sú citlivé na pneumatické otrasy. Rozsah hodnôt merania prietoku je až 1:30, čo výrazne presahuje rovnaký indikátor pre zúženia.
Ak je zariadenie nainštalované na neagresívne a jednofázové kryogénne kvapaliny, je možné použiť prevodník prietoku turbíny v prostredí s teplotou od -20 do 200 ° C. V prípade agresívnych tekutín bude indikátor od mínus 60 do +50 ° C
Nevýhody zahŕňajú citlivosť, hoci nevýznamnú, na deformácie toku na vstupe a výstupe zo zariadenia a odchýlku výsledkov merania tokov pulzujúceho plynu. Pri nízkych nákladoch v rozmedzí 8 až 10 m3/ h, prietokomery nefungujú.
Ultrazvuková metóda merania
Popularita akustických prietokomerov, ktoré merajú množstvo plynu, najmä v komerčnom účtovníctve sa s rozvojom mikroelektroniky zvýšila. V akustických prietokomeroch neexistujú žiadne pohyblivé časti ani časti vyčnievajúce do prúdu, čo výrazne zvyšuje ich spoľahlivosť.
Meranie sa vykonáva v širokom rozsahu hodnôt kvôli schopnosti zariadenia pracovať dlho zo zabudovaného zdroja energie. Domáce prístroje nespĺňajú všetky potrebné požiadavky, pretože na to, aby sa zabránilo vplyvu skreslenia toku plynu na výsledky výpočtu, je potrebné používať výlučne viacúčelové ultrazvukové prietokomery.
Klasifikácia prietokomerov podľa princípu činnosti
Prietokomery sa líšia niekoľkými spôsobmi, vrátane tlaku, typu použitého plynu a teplotných podmienok. Vyberte zariadenie v závislosti od podmienok použitia a úloh.
Meracie prístroje pozostávajú z častí, ako je prevodník zodpovedný za pokles tlaku, spojovací prvok a manometer.
Typ # 1 - Merače prietoku atramentového generátora
Prietokomer tohto typu, určený aj na meranie prietoku zemného plynu, má niekoľko charakteristických charakteristík. Zariadenie je pokryté negatívnou spätnou väzbou, frekvencia prúdových spojení závisí od prietoku plynu.
Počítadlá vydané na základe prietokomerov sa používajú pre obchodné účtovníctvo bez predbežnej kontroly.
1 - atramentový prvok; 2 a 3 - prevodníky; 4 - zariadenie na extrakciu signálu; 5 - elektrická tryska; 6 - pracovná komora; 7 a 8 - steny pracovnej komory; 9 - separátor; 10 a 11 - regulačné dýzy; 12 a 13 - prijímacie kanály; 14 a 15 - odtokové kanály; 16 a 17 - kanály spätnej väzby; 18 - rozšírenie výkonovej dýzy; 19 - výstupok na výkonovej dýze
Prietokomer typu s vlastným prúdom je náchylný na upchávanie, medzi jeho nevýhody patrí tiež nestabilita rýchlosti premeny.
Tieto zariadenia majú podobné nevýhody ako vírivé zariadenia:
- Závislosť od skreslenia grafu rýchlosti za predpokladu, že sa používa v spojení so zúženými nástrojmi;
- masívne tlakové straty sú nezvratné;
- hlavná časť prietokomeru má obrovské rozmery;
- Výrazná volatilita konverzného kurzu.
Výhody samočinného prietokomeru sa nelíšia od vírivého zariadenia, s výnimkou schopnosti pracovať s kontaminovanými plynmi. Tieto prietokomery nenašli široké praktické uplatnenie v komerčnom účtovníctve.
2. typ - Vortexové prietokomery
Existuje niekoľko silných stránok zariadení, vrátane presnosti merania, nedostatočnej citlivosti na nečistoty a pneumatického šoku, ľahkej obsluhy, prístroji tiež chýbajú pohyblivé časti.
Zariadenia odolávajú najťažším vonkajším podmienkam, presnosť indikátorov je zaručená pri okolitej teplote do 500 stupňov Celzia, maximálna úroveň tlaku je 30 MPa
Známe sú aj nevýhody použitia tohto typu prietokomerov - zvýšená citlivosť na mechanické vibrácie, zníženie tlaku. Priemer rúrok by mal byť v rozmedzí 15-30 cm.
Typ # 3 - Ultrazvukové prietokomery
Zariadenie, známe tiež ako akustické, má niekoľko nesporných výhod:
- nedostatok hydraulického odporu;
- v prístroji sa nenachádzajú žiadne pohyblivé časti, čo zvyšuje jeho spoľahlivosť;
- zvýšená pevnosť mechanizmu;
- rýchla akcia.
Prietokomer tohto typu je založený na stanovení rozdielu v čase jazdy signálu.
Prevádzka ultrazvukových prietokomerov je nezávislá od teploty, okolitého tlaku, viskozity a elektrickej vodivosti, čo zabezpečuje presnosť údajov
Ultrazvukové senzory umiestnené diagonálne voči sebe navzájom slúžia ako prijímač a emitor. Použitie niekoľkých kanálov kompenzuje deformáciu profilu toku.
Typ # 4 - Bubnové prietokomery
Táto kategória pomôcok sa spravidla používa na laboratórny výskum. Tlak, ktorý sa vyskytuje počas otáčania bubna, vedie k naplneniu úseku plynom a jeho následnému vyprázdneniu.
Pre plnohodnotnú činnosť mechanizmov počítania bubnov (bez generátora impulzov) nie je potrebný stály prísun energie, čo je ich nespornou výhodou.
Počet otáčok bubna je úmerný kubickým jednotkám plynu, indikátor je prenášaný na číselník počítania. Prietokomery bubnov majú vysokú presnosť merania.
Typ # 5 - Levitačné zariadenia
Pohyblivá časť tachometrického zariadenia sa otáča v ložiskách, rýchlosť je rovnaká ako objemový prietok plynu. Prevod rýchlosti kruhového pohybu na elektrický signál sa uskutočňuje pomocou sekundárneho prevodníka, výsledky sa odrážajú na ukazovateli.
Merače levitácie pracujú v podmienkach od -30 do +50 stupňov Celzia, chyba hodnôt je v rozmedzí ± 1,5%
Od komerčných meraní spotreby zemného plynu sa požaduje komerčný merač spotreby, a to tak na domáce, ako aj na komunálne účely.
Typ # 6 - Počítadlá membrán
Patent na výrobu jedného z najbežnejších meracích prístrojov na meranie plynu bol udelený v druhej polovici 19. storočia v Anglicku.
Princíp činnosti mechanického prietokomeru je založený na zmene polohy membrán pohyblivých komôr pri vstupe plynu. Počas vstupu a výstupu látky sa vykonáva striedavý pohyb.
Membránový prietokomer plynu môže pozostávať z 2 alebo 4 komôr, v závislosti od objemu meranej látky a konštrukcie
Výpočtové zariadenie poháňa prevodový systém a páky. Mechanizmy majú širokú škálu hodnôt pre merania - do 1: 100.
Typ # 7 - Rotačné spotrebiče
V mechanickom zariadení sú v meracej komore umiestnené dva rotory, ktoré sa začínajú pohybovať pod tlakom látky. Rotujúce časti sú umiestnené navzájom kolmo, ich počiatočné umiestnenie je fixované pomocou synchronizačných kolies.
Množstvo plynu je úmerné počtu otáčok rotorov. S pomocou magnetickej spojky a prevodovky sa rotácia rotora prenáša na čítacie zariadenie, ktoré je zodpovedné za akumuláciu objemu prechádzajúcej látky.
Rotačný prietokomer má veľkú kapacitu, používa sa v sieťových odvetviach, stredných a malých objemoch spotreby plynu
Medzi hlavné výhody rotačných prietokomerov patrí vysoká presnosť merania, kompaktnosť zariadenia, široký rozsah meraní prietoku. Medzi nevýhody patrí hluk mechanizmu, jeho vysoké náklady, citlivosť na vonkajšie faktory vrátane znečistenia.
Typ # 8 - Merače prietoku turbíny
Mechanické zariadenie má tvar rúrkového segmentu, vo vnútri prietokomeru je umiestnená turbína s hriadeľom a pohybujúce sa ložiská. Energetické zariadenie sa pohybuje kvôli látke prechádzajúcej cez meraciu komoru.
Rýchlosť mechanizmu sa rovná prietoku a prietoku plynu. Nahromadený objem sa odráža v mechanizme počítania, prevod do neho sa vykonáva mechanicky pomocou prevodovky, prevodového systému.
Merač turbíny sa môže používať iba s čistými hnacími plynmi, plynmi, kvapalinami alebo parami v suspenzii, pokiaľ neobsahujú pevné častice.
Okrem vyššie uvedeného existujú aj iné zariadenia, ale spravidla sa používajú vo vedeckom výskume. V komerčnej sfére sa prakticky nezúčastňujú.
Odporúčame tiež, aby ste si prečítali náš ďalší článok, v ktorom sme podrobne hovorili o tom, ako zvoliť plynomer pre domácnosť. Viac informácií - kliknite na odkaz.
Zariadenia na meranie množstva plynu
Zariadenia na meranie prietoku plynu podľa metódy výpočtu sú rozdelené do niekoľkých kategórií. Vysokorýchlostné sa používajú na stanovenie objemu zväzku študovaného média. Tieto zariadenia nemajú meracie komory. Citlivou časťou je turbína (tangenciálna alebo axiálna), ktorá vedie k rotácii toku hmoty.
Objemové merače sú menej závislé od typu výrobku. Medzi ich nevýhody patrí zložitosť dizajnu, vysoká cena a pôsobivé rozmery. Prístroj pozostáva z niekoľkých meracích komôr, má zložitejšiu konštrukciu. Tento typ zariadení je rozdelený do niekoľkých typov - piest, čepeľ, ozubené koleso.
Je známa ďalšia klasifikácia meračov množstva plynu, ktorá zahŕňa tri typy zariadení: rotačné, bubnové a ventilové.
Rotačné merače majú vysoký výkon. Ich pôsobenie je založené na výpočte počtu otáčok lopatiek vo vnútri zariadenia, pričom ukazovateľ zodpovedá objemu plynu. Medzi ich hlavné výhody patrí trvanlivosť, nezávislosť od elektrickej energie a zvýšená odolnosť voči krátkodobému preťaženiu.
Bubnové plynomery fungujú na princípe výtlaku. Ukazovatele korekcie ako teplota, zloženie plynu a úroveň vlhkosti sa nezohľadňujú
Počítadlá bubnov pozostávajú z puzdra, počítacieho mechanizmu a bubna s meracími komorami. Princíp činnosti zariadenia na meranie spotreby plynu spočíva v určení počtu otáčok bubna, ktoré sa otáčajú v dôsledku tlakového rozdielu. Napriek presnosti výpočtov tento typ zariadenia nenašiel široké uplatnenie kvôli svojej objemnej veľkosti.
Princíp činnosti posledného typu počítadiel, známych ako počítadlá ventilov, je založený na pohybe pohyblivej prepážky, ktorá je ovplyvnená tlakovým rozdielom látky. Prístroj sa skladá z niekoľkých častí - počítacieho a distribučného mechanizmu, ako aj z puzdra. Má veľké rozmery, preto sa používa hlavne v každodennom živote.
O nasledujúcom videu budeme hovoriť o tom, ako vírivé plynomery pracujú v nasledujúcom videu:
Meranie prietoku plynu je jednou z kľúčových úloh vo výrobe. Na trhu prietokomerov je k dispozícii veľké množstvo zariadení s rôznymi návrhmi a prevádzkovými princípmi, ktoré sú tiež vhodné pre domáce potreby. S ich pomocou môžete určiť takmer akékoľvek množstvo kvapaliny alebo plynu, bez potreby inštalácie špeciálneho kalibračného modelu.
Náš materiál môžete doplniť zaujímavými informáciami k téme článku, položiť zaujímavé otázky alebo sa zapojiť do diskusie. Svoje komentáre zanechajte v poli nižšie.