Berezka7km.ru

Березка 7км
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тахометрические счетчики и расходомеры. Устройство, принцип действия, типы и виды тахометрических счетчиков и расходомеров

Тахометрические счетчики и расходомеры. Устройство, принцип действия, типы и виды тахометрических счетчиков и расходомеров.

Тахометрическими называются расходомеры , в которых скорость движения рабочего тела пропорциональна объемному расходу измеряемой среды. В большинстве случаев рабочее тело — преобразователь расхода (крыльчатка, турбинка, шарик и т.п.) — под воздействием потока вращается. В зависимости от устройства рабочего тела тахометрические расходомеры подразделяются на крыльчатые, турбинные, шариковые, камерные, кольцевые и др.

Тахометрические преобразователи расхода могут использоваться как в счетчиках количества, так и в расходомерах. В первом случае преобразователь расхода (например, турбинка) связан со счетным механизмом. Тахометрические расходомеры содержат электрические тахометрические преобразователи частоты вращения чувствительного элемента в электрический сигнал, измеряемый затем вторичным прибором. Электрические преобразователи скорости оказывают незначительное тормозящее действие на подвижный элемент (по сравнению с механической передачей в счетчиках), в силу чего точность тахометрических расходомеров выше точности счетчиков с механическим редуктором. Тахометрические приборы измеряют объемные расходы. При необходимости измерения массовых расходов они должны снабжаться либо измерителями температуры и давления, либо плотномерами, вычислительными устройствами.

Тахометрические расходомеры применяются для измерения расхода различных жидкостей (реже газов), причем некоторые их разновидности могут использоваться на загрязненных жидкостях. Наиболее широко эти расходомеры используются в коммунальном хозяйстве для учета индивидуального потребления горячей и холодной воды, газа.

Тахометрические расходомеры обладают следующими положительными чертами: широкий динамический диапазон, достигающий 25; высокая точность, получаемая за счет индивидуальной градуировки приборов; простота получения и съема показаний. К числу их недостатков относятся значительная потеря давления, требования к длинам линейных участков до (свыше 10D) и после (более 3D) счетчика, износ подшипников при наличии загрязнений в воде и газах, ограничения по диаметру трубопровода.

В соответствии с ГОСТ 14167-83 в технической документации водосчетчиков указывается четыре значения объемного расхода: максимальный G o.max , на котором допускается кратковременная работа счетчика и для которого определяется потеря давления; эксплуатационный G 0.э = (24.. .46) % от G o.max , при котором рекомендуется длительная работа счетчика; переходной G 0.пер и минимальный G 0.min . В диапазоне G 0.пер — G o.max счетчик имеет минимальный предел относительной погрешности, составляющей, например ± 2 %, в области G 0.min — G 0.пер нормируется большее значение погрешности, достигающее, например ±4 %.

Тахометрические расходомеры разных типов: для горячей и холодной воды, нефтепродуктов, газа выпускаются многими отечественными и зарубежными фирмами и заводами: з-дом «Водо- прибор», «Ценнер водоприбор», «Тепловодомер», «Саяны» (Москва), «Промприбор» (г. Ливны), Арзамасским приборостроительным заводом, «Промприбор» (г. Ивано-Франковск), концерном ABB, фирмами Siemens, Invensys Metering Systems, Brooks Instrument и др.

Крыльчатые и турбинные расходомеры применяются для измерения расхода различных жидкостей за исключением очень вязких и загрязненных, поскольку для них важной является смазывающая способность измеряемой среды. Для измерения расхода газа турбинные расходомеры применяются реже. Это связано с тем, что из-за малой плотности газа достаточно большой вращающий момент получается только при больших расходах, что уменьшает диапазон измерения расходомера и повышает порог чувствительности. Кроме того, в газовой среде ускоряется износ подшипников.

При диаметрах трубопроводов от 15 до 40 мм применяются крыльчатые расходомеры, а от 50 до 250 мм — турбинные. На рис. 1, а схематично показано устройство турбинного преобразователя расхода жидкости.

Устройство турбинных преобразователей расхода

Рис. 1. Устройство турбинных преобразователей расхода :

а — четырехлопастная турбина ; б — турбина одноструйных водосчетчиков; 1 — корпус; 2,3 — струевыпрямители; 4 — турбинка; 5 — тахометрический преобразователь

Корпус преобразователя 1 представляет собой отрезок трубы с двумя фланцами для присоединения его к трубопроводу. Внутри корпуса установлены струевыпрямители 2 и 3, соединенные осью, на которой расположена турбинка 4. В расходомерах частота вращения турбинки, пропорциональная объемному расходу, с помощью тахометрического преобразователя 5 преобразуется в частоту импульсов выходного сигнала. При известной цене импульса их суммарное число определяет объемный расход на интервале времени. Импульсный сигнал с помощью специальной схемы преобразуется в аналоговый выходной сигнал. В счетчиках количества число оборотов турбины, пропорциональное количеству протекшего вещества, измеряется счетным механизмом, соединенным с осью турбинки шестеренчатым редуктором и магнитной муфтой. Если редуктор находится в воде, то счетчик называется мокроходным, если редуктор вынесен из воды, то счетчик является судоходным. В основном используются последние. Счетчики могут давать импульсный сигнал, пропорциональный числу оборотов, для чего на стрелке отсчетного устройства устанавливается постоянный магнит, который вызывает срабатывание герконового реле. Цена импульса зависит от того, на стрелке какой декады счетчика установлен магнит.

Турбинки тахометрических расходомеров подразделяются на аксиальные и тангенциальные . У первых — ось совпадает с направлением потока, у вторых — она перпендикулярна потоку.

Аксиальные турбинки имеют лопасти винтовой формы (рис. 1, а). При малом диаметре турбинок число лопастей мало (4 — 6), но они имеют большую длину. При больших диаметрах турбинки число лопастей велико (до 20), но их высота и длина невелики (относительно диаметра).

Конструкции тангенциальных турбинок разнообразны. В качестве примера на рис. 1, б показана турбинка серийно выпускаемых одноструйных водосчетчиков.

Читайте так же:
Схема включения счетчика для учета активной энергии

При незначительных нагрузках на турбинку ее частота вращения пропорциональна объемному расходу. Однако на характер этой зависимости влияют вязкость и плотность измеряемой среды, момент сопротивления от трения в опорах и реакции тахометрического преобразователя частоты вращения (см. рис. 1, а поз. 5) или механического счетчика, конструктивные параметры турбинки.

В расходомерах для возможности бесконтактного измерения скорости вращения турбинки ее лопасти либо изготавливаются из ферромагнитного материала, либо на крыльчатке устанавливаются отметчики из этого материала. Среди бесконтактных преобразователей (см. рис. 1, а поз. 5), преобразующих скорость вращения турбинки в электрический сигнал, наибольшее распространение получили магнитоиндукционные типы.

Схема электрических бесконтактных преобразователей турбинных расходомеров

Рис. 2. Схема электрических бесконтактных преобразователей турбинных расходомеров :

а — магнитоиндукционного: 1 — катушка; 2 — магнит; 3 — немагнитная труба; 4 — ферромагнитные лопасти; б — дифференциально-трансформаторного; 1,2 — первичная и вторичная обмотан; 3 — подвижный сердечник; 4 — сердечник

Такой преобразователь (рис. 2, а) представляет собой катушку 1 с большим числом витков, внутрь которой вставлен магнит 2. Оси катушки и магнита располагаются перпендикулярно к оси немагнитной трубы 3. При прохождении ферромагнитной лопасти 4 турбинки (или отметчика) мимо магнита происходит изменение магнитного поля, что вызывает появление импульса ЭДС (меандра) в обмотке. Очевидно, что частота следования этих импульсов будет равна числу оборотов турбинки, умноженному на число лопастей. Частотно-импульсный сигнал по линиям связи поступает на вход измерительного блока, преобразующего этот сигнал в токовый, изменяющийся пропорционально расходу. Магнитоиндукционные преобразователи используются в расходомерах с турбинками больших диаметров, имеющих значительный крутящий момент. Это связано с тем, что такие преобразователи создают большой тормозящий момент.

Расходомеры малых расходов (см. рис. 2, б) оснащаются дифференциально-трансформаторными преобразователями, тормозящий момент которых значительно меньше, чем у магнитоиндукционных. Дифференциально-трансформаторный преобразователь состоит из первичной обмотки 1, питаемой от генератора напряжением с частотой 3. 6 кГц, двух встречно включенных секций вторичной обмотки 2 и двух сердечников 3 и 4. При отсутствии лопасти турбинки под сердечником 4 ЭДС, наводимые в обеих секциях должны быть равными, при этом U вых = 0. Если присутствует начальный небаланс, то он устраняется с помощью подвижного сердечника 3.

При прохождении лопасти турбинки под сердечником 4 нарушается равенство магнитных потоков в секциях вторичной обмотки (увеличивается поток в нижней обмотке и уменьшается в верхней), в силу чего на выходе вторичной обмотки появляется сигнал U вых . Этот сигнал имеет частоту питающего напряжения, модулированного по амплитуде частотой, равной частоте вращения турбинки, умноженной на число лопастей. Измерительный преобразователь, на вход которого поступает U вых , выделяет частоту модуляции и преобразует ее в выходной токовый сигнал. Серийно выпускаются турбинные расходомеры для измерения расхода воды от 0,07 до 500 м3/ч в трубопроводах диаметром от 20 до 150 мм при температурах среды до 120 °С и давлении до 1,6 МПа с пределом основной относительной погрешности ±(2. 5) %. Расходомеры газа выпускаются с верхними пределами от 100 до 1600 м3/ч при диаметрах 65. 200 мм, температуре газа до 50 °С и давлении до 0,6 МПа. Достоинством турбинных расходомеров является возможность их использования в широком интервале расходов, диаметров трубопроводов и параметров контролируемой среды. У отдельных типов расходомеров при больших скоростях и диаметрах труб динамический диапазон измерения достигает 15. 20. Такие расходомеры имеют малую инерционность.

В настоящее время турбинные тахометрические расходомеры являются одними из наиболее точных. Существуют серийно выпускаемые расходомеры с основной погрешностью 0,5 %, которая может быть уменьшена индивидуальной градуировкой.

Однако тахометрические турбинные расходомеры имеют и недостатки, ограничивающие их применение: влияние вязкости контролируемой среды, износ опор (нельзя, например, измерять расход сред, содержащих взвешенные частицы, особенно если они обладают абразивными свойствами).

Шариковыми называются тахометрические расходомеры, подвижным элементом которых служит шарик, непрерывно движущийся в одной плоскости по внутренней поверхности трубы под воздействием предварительно закрученного потока. Скорость движения шарика по окружности трубы пропорциональна объемному расходу жидкости. Схема шарикового преобразователя для средних и больших расходов представлена на рис. 3, а.

Схема шариковых преобразователей расхода

Рис. 3. Схема шариковых преобразователей расхода :

а, б — для больших и малых расходов; 1 — формирователь потока; 2— шарик; 3 — ограничительное кольцо; 4 — струевыпрямитель; 5 — тахометрический преобразователь?

Поток жидкости, закрученный формирователем 1 в винтовом направлении, вызывает движение шарика 2 по окружности. От перемещения вдоль трубы шарик удерживается ограничительным кольцом 3, за которым располагается струевыпрямитель 4 для выпрямления закрученного потока. На внешней стороне немагнитного корпуса располагается тахометрический преобразователь 5 для преобразования частоты вращения шарика в частотный электрический сигнал.

Для небольших расходов применяется конструкция, представленная на рис. 3, б. Здесь нет специального формирователя для закручивания потока, а движение шарика по окружности вызывается тангенциальным подводом жидкости. В шариковых расходомерах применяются тахометрические преобразователи скорости, аналогичные преобразователям турбинных расходомеров. Шар под действием центробежной силы прижимается к внутренней поверхности трубы, а под действием осевой составляющей скорости потока — к ограничительному кольцу, т.е. шару, кроме сил вязкого трения жидкости, необходимо преодолевать силы трения о поверхности трубы и ограничительного кольца (см. рис. 3, а).

Выпускаемые промышленностью шариковые расходомеры, изображенные на рис. 3, используются для измерения расхода жидкостей от 0,025 до 600 м 3 /ч, при температуре до 285 °С и давлении до 10 МПа. Плотность среды должна находиться в пределах 700. 1400 кг/м 3 и кинематическая вязкость в пределах (0,3. 12)* 10 -6 м 2 /с. Из-за отсутствия опор у подвижного элемента расходомеры могут использоваться на жидкостях с твердыми включениями ограниченного размера и агрессивных.

Читайте так же:
Как пользоваться счетчиком банкнот

На АЭС используются шариковые расходомеры ШТОРМ двух модификаций: ШТОРМ-32М (верхний предел измерения 50 м 3 /ч) и ШТОРМ-8А (верхний предел измерения 8 м 3 /ч), их основная погрешность составляет ±(1,5. 2,5) %.

Камерными называются тахометрические расходомеры и счетчики, имеющие один или несколько подвижных элементов, которые при движении отмеривают определенные объемы жидкости. Обычно эти подвижные элементы движутся непрерывно со скоростью, пропорциональной объемному расходу. В промышленности в большинстве случаев для измерения расхода газа и нефтепродуктов применяются камерные счетчики. Достоинствами их является высокая точность измерения, составляющая ±(0,2. 1) % для жидкостей и ±(1. 1,5) % для газов, достаточно большой диапазон измерения и слабое влияние вязкости среды. Последнее обстоятельство позволяет применять камерные счетчики для жидкостей вязкостью до 3 * 10 -4 м 2 /с.

Один из приборов камерного типа — счетчик жидкости с овальными шестернями. Такой счетчик предназначен для измерения количества жидкостей, имеющих вязкость от 55 * 10 -6 до 3 * 10 -4 м 2 /с (0,55. 300 сСт), температуру от -40 до 120 °С и давление до 64 кгс/см 2 в трубах диаметром до 100 мм. Такой счетчик имеет основную погрешность ± 0,5 %. Схема преобразователя с овальными шестернями показана на рис. 4.

Схема счетчика с овальными шестернями

Рис. 4. Схема счетчика с овальными шестернями

В положении шестерен по рис. 4, а под действием разности давлений р1—р2 возникает момент, вращающий левую шестерню против часовой стрелки. При этом правая шестерня будет ведомой и за счет зубчатого сцепления будет поворачиваться по часовой стрелке. Через половину оборота шестерни установятся в положение рис. 4, б. Тогда вращающий момент будет создаваться на правой шестерне, левая становится ведомой. За полный оборот измерительные камеры (на рис. 4 заштрихованы) дважды наполняются и опорожняются, т.е. за один оборот объем пропускаемой жидкости равен четырем объемам одной измерительной камеры. На счетный механизм передается движение одной из шестерен посредством магнитной муфты или тахометрического дифференциально-трансформаторного преобразователя скорости. Изменение вязкости жидкости может увеличить погрешность счетчика.

Расходомеры-счетчики вихревые 88

ALL-Pribors default picture

Расходомеры-счетчики вихревые серии 88 (далее — расходомеры-счетчики) предназначены для измерения объемного и массового расхода, объема и массы газа, водяного пара и жидкости.

Скачать

79217-20: Описание типа СИ Скачать166.1 КБ
79217-20: Методика поверки МП 208-059-2019 Скачать6.7 MБ

Информация по Госреестру

Основные данные
Номер по Госреестру79217-20
НаименованиеРасходомеры-счетчики вихревые
Модель88
Межповерочный интервал / Периодичность поверки5 лет
Страна-производительСОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ
Срок свидетельства (Или заводской номер)23.09.2025
Производитель / Заявитель

Фирма «Micro Motion Inc.», США; производственные площадки «Emerson Process Management Flow Technologies Co, Ltd.», Китай; «Emerson SRL», Румыния; «F-R Tecnologias de Flujo, S.A. de C.V.», Мексика; АО «ПГ «Метран», г.Челябинск

Назначение

Расходомеры-счетчики вихревые серии 88 (далее — расходомеры-счетчики) предназначены для измерения объемного и массового расхода, объема и массы газа, водяного пара и жидкости.

Описание

Принцип действия расходомеров-счетчиков вихревых серии 88 основан на эффекте возникновения периодической вихревой структуры (дорожки Кармана) в потоке среды, обтекающей препятствие (тело обтекания). Частота следования вихрей пропорциональна средней скорости потока в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Измеряя частоту следования вихрей, можно рассчитать среднюю скорость потока и пропорциональный ей расход среды.

Расходомеры-счетчики состоят из первичного преобразователя (проточной части, далее сенсор) и электронного блока (преобразователя), формирующего выходные сигналы, соответствующие измеренным величинам:

— объему (объемному расходу), в том числе приведенным к стандартным или нормальным условиям;

— массе (массовому расходу);

— температуре (опционально, для исполнения со встроенным температурным преобразователем).

Электронный блок (преобразователь) имеет аналоговые (токовый, частотноимпульсный) и/или цифровые (по протоколам HART, Foundation Fieldbus, Modbus) выходные сигналы.

Расходомеры-счетчики имеют следующие исполнения:

8800DR — со встроенными коническими переходами (только фланцевого типа);

8800DD — сдвоенный (только фланцевого типа).

8800DQ — с четырьмя преобразователями (только фланцевого типа).

Расходомеры-счетчики имеют исполнение со встроенным в тело обтекания сенсором температуры (термопара тип-N).

Расходомеры-счетчики выпускаются в общепромышленном и взрывобезопасном исполнении.

Электронный блок (преобразователь) может монтироваться отдельно от первичного преобразователя, с которым соединяется кабелем.

Расходомеры-счетчики могут применяться в системах учета, контроля и автоматического управления технологическими процессами в различных областях хозяйственной деятельности, в том числе для коммерческого учета.

Общий вид расходомеров-счетчиков представлен на рисунке 1. Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки отсутствует.

Рисунок 1 — Общий вид расходомеров-счетчиков

Программное обеспечение

Программное обеспечение расходомеров-счетчиков (далее — ПО) неизменяемое и не считываемое, имеет разделение на метрологически значимую часть и метрологически незначимую часть

Метрологически значимая часть ПО расходомеров-счетчиков, реализует функции расчета скорости, объема, массы, объемного и массового расхода, температуры, и выводит соответствующие значения по выходным сигналам и на индикатор (опция).

Метрологически значимая часть программного обеспечения расходомеров-счетчиков и измеренные данные защищены от непреднамеренных и преднамеренных изменений с помощью перемычки. Конструкция расходомеров-счетчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.

Лабораторные расходомеры газов, объемные счетчики газа.

Задача измерения расхода газа, т.е его общего объема, прошедшего или пропущенного через систему, а также выделившегося в результате определенного технологического или лабораторного процесса требует применения специальных устройств.

Эти устройства называют газовыми счетчиками или расходомерами.

Одним из наиболее распространенных видов газовых счетчиков являются объемные газовые счетчики (positive displacement gas meter).

Другие их названия:

  • Газовые счетчики объемные с принудительным наполнением.
  • Расходомеры объемные камерные.
  • Камерные счетчики газа.

Принцип действия объемного газового счетчика объемного типа состоит в том, что измеряемый газ заполняет попеременно камеры (ячейки) фиксированного объема внутри счетчика. Процесс заполнения реализуется с помощью синхронной работы соответствующих клапанов. Их переключение инициирует вращательное движение ротора, по количеству оборотов которого затем рассчитывается объем прошедшего газа.

Объемный газовый счетчик барабанного типа.

Из всех объемных счетчиков газа самую длительную историю производства имеют счетчики газа барабанного типа с жидкостным затвором. Выпускаемые с начала 19-го века, они до настоящего времени являются наиболее точными устройствами для измерения расхода газа. Принцип действия таких счетчиков предельно ясен – проходящий через жидкость газ вращает лопасти барабана. Тем не менее, необходимо понимать, что эта простота только поверхностная. Эти устройства имеют многолетнюю историю, их инженерное исполнение у признанных производителей доведено до совершенства и позволяют считать барабанные счетчики газа наиболее точными.

Счетчик газовый барабанный схема принцип

Счетчики с жидкостным затвором имеют различное применение. Они используются в:

  • лабораторных экспериментах (Лабораторные расходомеры газов),
  • при учете энергоресурсов,
  • на экспериментальных производствах,
  • а также в качестве счетчиков для поверки газовых счетчиков менее точных, например бытовых, их калибровки или стандартизации.

Необходимо учитывать, что у счетчиков с жидкостным затвором есть две существенные особенности эксплуатации. Во-первых, уровень залитой в счетчик жидкости должен строго контролироваться, а во-вторых, нельзя допускать ее замерзания. Эти нюансы полтора века назад послужили толчком к изобретению другого типа газовых счетчиков.

Объемный газовый счетчик диафрагменного типа.

В 1843 году англичанин Томас Гловер (Thomas Glover) изобрел суховоздушный лопастной счетчик с двумя диафрагмами. Мембраны (диафрагмы) первых диафрагменных счетчиков изготавливались из овечьей кожи, а в последствии они были заменены резиновыми. Отсеки (иначе компартменты или ячейки) поначалу изготавливались из железа, а затем их стали отливать из алюминиевых сплавов. За 150 лет производства счетчиков данного типа было сделано множество усовершенствований и в плане материалов, и дизайна, и методов калибровки, однако основной принцип работы остался неизменным!

Принцип действия объемного счетчика газа диафрагменного типа.

Этапы работы диафрагменного счетчика газа представлены на рисунке.

Принцип действия счетчика газа диафрагменного типа

Измерительный отсек состоит из четырех ячеек (компартментов), границы которых с одной стороны сформированы мембранами и центральной частью счетчика, а с другой мембранами и стенками корпуса. Перепад давления вызывает расширение одной диафрагмы и одновременное сужение другой. Происходит поочередное заполнение/опустошение четырёх компартментов. Синхронность движения диафрагм обеспечивается системой клапанов-задвижек и кривошипного механизма, которые гарантируют плавный поток измеряемого газа. Эти узлы разработаны таким образом, что полностью исключают заклинивание механизма в верхних мертвых точках.

Вращающаяся часть кривошипного механизма посредством редуктора соединена с одометром, который отображает количество прошедшего через систему газа.

Небольшие диафрагменные счетчики рассчитаны на скорости потока, выраженные кубических футах в час (или 0,03 м3/ч) для газа с удельным весом 0,6, что вызывает падение давления на 0,13 кПа водяного столба на манометре диаметром 0,5 дюйма. Большие счетчики рассчитаны на поток, приводящий к падению давления на 0,5 кПа водяного столба манометра диаметром 2 дюйма.

Значение удельного веса (плотности) 0,6 характерно для природного газа. Если же измеряется газ с другим значением удельного веса, то формула для пересчета выглядит следующим образом:

Формула расчета потока в зависимости от плотности газа

Qn – новое значение потока

Qc – текущее значение потока

Производителей мембранных счетчиков довольно много. Приборами, работающими по этому принципу, оснащают также все узлы учета газа, включая домашнее хозяйство для контроля потребления бытового газа населением.

Они, как правило, рассчитаны на высокие значения потоков.

Общеизвестными произодителями лабораторных мембранных счетчиков газа являются Ritter (Германия) и Shinagawa (Япония).

Счетчик диафрагменного типа Shinagawa

Среди лабораторных расходомеров газов, помимо счетчиков объемного типа распространены также модели счетчиков, требующие подключения к электропитанию.

Лабораторный расходомер газа тахометрический.

Одним из типов таких счетчиков являются тахометрические, например счетчики РГС производства ООО «Мониторинг». В основу их работы положен принцип измерения объемного расхода газа тахометрическим преобразователем. В них количество оборотов тахометра регистрируется оптопарой. Приборы такого рода не предназначены для измерения потоков взрывоопасных газов и газов, загрязненных механическими примесями.

Расходомер газа тахометрический

Лабораторный расходомер газа термоанемометрический.

К другому типу таких счетчиков относятся термоанемометрические, например счетчики РГТ производства ООО «Мониторинг». Эти приборы также не предназначены для измерения потоков взрывоопасных газов и газов, загрязненных механическими примесями. Как правило, они используются для поверки и калибровки аспираторов, а также для регулировки расходов газов в хроматографах или газоанализаторах.

Расходомер газа термоанемометрический

Газовые счетчики ГОСТ 15528-86

В отраслевом стандарте ГОСТ 15528-86 прописаны все методы измерения расхода газов и жидкостей, включая терминологию и принципы действия.

К таким в первую очередь относятся счетчики барабанного типа с жидкостным затвором. Они не имеют ограничений по типам измеряемых газов или смесей. Могут применяться для измерения взрывоопасных газов, что обязательно должно подтверждаться наличием сертификата о взрывобезопасности. Эти счетчики используются также для измерения коррозионно активных газов. Материал, из которого изготавливаются такие счетчики – это сталь марок AISI 304 или AISI 316.

Как правило, барабанные счетчики газа заполняются водой, однако если предполагается их использовать в низкотемпературной атмосфере, при которой вода замерзает, возможно использование антифризов (это должно оговариваться изначально с производителем).

Большинство моделей барабанных счетчиков оснащены стрелочными циферблатами для визуального считывания результатов, однако некоторые модели барабанных счетчиков позволяют отображать данные также и в цифровом виде и передавать их для обработки на компьютер или в ЛИМС. К таким счетчикам относятся модели отечественного производства ВИКС (ООО «Прагматех»).

Счетчик газовый барабанный ВИКС

Ниже представлена сравнительная таблица технических характеристик лабораторных расходомеров газов. Мы перевели рабочие диапазоны для разных приборов, указанные в различных источниках, в одни единицы измерения для удобства подбора (используйте фильтры).

Измерение расхода жидкости: приборы и методы

Измерение расхода жидкости

Расход – это объем жидкости протекающий в единицу времени через поперечное сечение трубопровода. Измерение расхода жидкости является одной из задач при производственных испытаниях оборудования.

В этой статье мы собрали для Вас все современные методы определения расхода жидкости, а так же приборы для измерения расхода: трубчатые расходомеры, расходомерные шайбы, крыльчатые расходомеры, ультразвуковые и вихревые расходомеры.

Содержание статьи

  • Методы измерения расхода жидкости
  • Приборы для измерения расхода жидкости
  • Видео о измерении расхода

Методы измерения расхода жидкости

Наиболее простые и вместе с тем точные методы измерения расхода жидкости являются объемный и массовый (весовой).

В соответствии с методами измерения, единицами расхода жидкости являются:
для объемного способа: м 3 /с, м 3 /ч
для массового способа: кг/c, кг/ч, г/с и т.д.

При объемном способе измерения протекающая в исследуемом потоке(например, в трубе) жидкость поступает в особый, тщательно протарированный сосуд (так называемый мерник), время наполнения которого точно фиксируется по секундомеру.

Если известен объем мерника – V и измеренное время его наполнения – T, то объемный расход будет

При весовом способе взвешиванием находят вес Gv = mv*g (где g – ускорение свободного падения) всей жидкости, поступившей в мерник за время T. Затем определяют её массу

и массовый расход

и по ней, зная плотность жидкости (ρ), вычисляют объемный расход

Но объемный и весовой методы измерения расхода жидкости пригодны только при сравнительно небольших значениях расхода жидкости, так как в противном случае размеры мерников получаются довольно громоздкими и, как следствие, замеры очень затруднительными.

Кроме того, этими способами невозможно измерить расход в произвольном сечении, например, длинного трубопровода или канала без нарушения их целостности. Поэтому, за исключением случаев измерения сравнительно небольших расходов жидкостей в коротких трубах и каналах, объемный и весовой способы, как правило, не применяются, а на практике пользуются специальными приборами, которые предварительно тарируются объемным или весовым способом.

Приборы для измерения расхода жидкости

Трубчатые расходомеры

Измерение расхода жидкости

Одним из таких приборов является трубчатый расходомер или расходомер Вентури. Большим достоинством этого расходомера является простота конструкции и отсутствие в нем каких-либо движущихся частей. Трубчатые расходомеры могут быть горизонтальными и вертикальными. Рассмотрим, к примеру, горизонтальный вариант.

Измерение расхода жидкости

Расходомер состоит из двух цилиндрических труб А и В диаметра d1, соединенных при помощи двух конических участков (патрубков) С и D с цилиндрической вставкой E меньшего диаметра d2. В сечениях 1-1 и 2-2 расходомера присоединены пьезометрические трубки a и b, разность уровней жидкости h в которых показывает разность давлений в этих сечениях.

Расход жидкости в этом случае определяется по тарировочным кривым, полученным опытным путем и дающим для данного расходомера прямую зависимость между показаниями манометра и измеряемыми расходами жидкости. Пример такой кривой на картинке рядом

Расходомерная шайба

Другим широко распространенным прибором для измерения расхода является расходомерная шайба (или диафрагма), обычно выполняемая в виде плоского кольца с круглым отверстием в центре, устанавливаемого между фланцами трубопровода

Измерение расхода жидкости

Края отверстия чаще всего имеют острые входные кромки под углом 45° или закругляются по форме втекающей в отверстие струи жидкости (сопло). Два пьезометра a и b (или дифференциальный манометр) служат для измерения перепада давления до и после диафрагмы. В основе метода положен принцип неразрывности Бернулли.

Расход в этом случае определяется по замеренной разности уровней в трубках. Трубки подсоединяют к датчикам, замеряющим перепад давления. Датчик перепада давления преобразует перепад в электрический сигнал, который отправляется на компьютер.

Крыльчатый расходомер

Расходы могут быть вычислены также в результате измерения скоростей течения жидкости и живых течений потока.

Одним из широко распространенных приборов, применяемых для этой цели является гидрометрическая вертушка. Современный турбинный расходомер устанавливают только на горизонтальном участке трубопровода. Лопасти крыльчатки колеса турбины изготавливают из не магнитного материала.

Измерение расхода жидкости

Вертушка состоит из крыльчатки А, представляющей собой колесо с винтовыми лопастями, насаженное на горизонтальный вал С. Когда она установлена в потоке, крыльчатка под действием протекающей жидкости вращается, причем число её оборотов прямо пропорционально скорости течения. Число импульсов за один оборот крыльчатки равно числу лопастей, а значит частота импульсов пропорциональна расходу.

Измерение расхода жидкости

При вращении лопасти поочередно пересекают магнитное поле, которое наводит электродвижущую силу в катушке в виде импульса. От вертушки вверх выводятся провода В, подающему сигнал к специальному счетчику, автоматически записывающему число оборотов и время.

Приборы для измерения расхода жидкости в этом случае называют турбинными расходомерами

Ультразвуковой метод измерения расхода

Измерение расхода жидкости

Ультразвуковой расходомер работает по принципу использования разницы по времени прохождения ультразвукового сигнала в направлении потока и против него.

Расходомер формирует электрический импульс, поступающий на пьезоэлемент П1, который излучает электромеханические колебания в движущуюся среду. Эти колебания воспринимаются через некоторое время пьезоэлементом П2, преобразуются им в электрический импульс, попадающий в электронное устройство и снова направляемый им на пьезоэлемент П1 и т.д.

Такой контур П1-П2 характеризуется частотой f1 повторений импульсов, прямо пропорциональной расстоянию между пьезоэлементами и обратно пропорциональной разности между скоростью распространения звука в контролируемой среде и скоростью самой среды.

Аналогично электронное устройство подает импульсы в обратном направлении, т.е. от пьезоэлемента П2 к пьезоэлементу П1. Контур П2-П1 характеризуется своей частотой f2 повторений импульсов, прямо пропорциональной расстоянию между пьезоэлементами и обратно пропорциональной сумме скоростей распространения звука в среде и самой среды.

Следующим шагом является определение разности Δf указанных частот, которая пропорциональна расходу среды. Приборы для измерения расхода жидкости называются ультразвуковые расходомеры.

Вихревой метод измерения расхода

Измерение расхода жидкости

В основу работы вихревых расходомеров положена зависимость между расходом и частотой возникновения вихрей за твердым телом (например, металлическим прямоугольным стержнем), которое расположено в потоке жидкости или газа.

Принцип действия преобразователя основан на ультразвуковом детектировании вихрей, образующихся в потоке жидкости, при обтекании жидкостью специальной призмы, расположенной поперек потока.

В зависимости от конструкции датчика чувствительные тепловые элементы устанавливаются непосредственно в теле датчика или вихревой дорожке.

Если в тело образующее вихри, установить магнит, то он может служить датчиком. Реакция, возникающая при срыве вихрей, заставляет помещённый в поток цилиндр колебаться с частотой вихреобразования. Достоинством вихревых расходомеров является, обеспечение низкой зависимости качества измерений от физико-химических свойств жидкости, состояния трубопровода, распределения скоростей по сечению потока и от точности монтажа первичных преобразователей на трубопроводе. Приборы для измерения расхода жидкости называются вихревые расходомеры.

Видео о измерении расхода

При проведении измерения расхода, в некоторых случая используется понятие количества вещества – это количество жидкости или другой среды, проходящей через поперечное сечение трубопровода в течении определенного промежутка времени(за час, месяц, рабочую смену и т.д.)

Приборы для измерения количества вещества по аналогии с измерением расхода монтируются на – на трубопроводе, с выводом вторичного прибора к оператору.

Расходомеры

1

Датчики расхода газа ДРГ.М, предназначены для измерения расхода газа или пара. Датчики расхода используют вихревой принцип преобразования расхода (скорости ) измеряемой среды.

Подробнее

Датчик расхода газа типа ДРГ.МЗ(Л)

Датчик расхода газа ДРГ.МЗ (Л ) предназначен для измерения потребляемого природного газа, попутного нефтяного газа и других газов (воздух , азот, кислород, и т.п.) в составе счетчика газа СВГ.МЗ (Л )

Подробнее

Датчик расхода жидкости типа ДРС

Датчик расхода ДРС предназначен для измерения нефти, нефтепродуктов, воды, их смесей, сжиженных газов и других жидкостей в технологических процессах нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей отраслей, а также на промышленных предприятиях и в коммунальном хозяйстве.

Подробнее

Датчик расхода жидкости типа ДРС.З(Л)

Датчик расхода ДРС.З (Л ) предназначен для измерения нефти, нефтепродуктов, воды, их смесей, сжиженных газов и других жидкостей в технологических процессах нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей отраслей, а также на промышленных предприятиях и в коммунальном хозяйстве.

Подробнее

Электромагнитный расходомер холодной и горячей воды ЭРИС.В(Л)Т, ЭРИС.ДРЖИ

Расходомер электромагнитный ЭРИС предназначен для измерения, контроля и учета (в том числе коммерческого), расхода и суммарного объема жидкости на станциях водоподъема, водозабора, кустовых насосных станциях и пунктах учета расхода воды на промышленных предприятиях.

Подробнее

Каталог

Скачать

Лист

Опросные листы

Промышленные счетчики-расходомеры

Промышленные счетчики-расходомеры – это измерительные приборы, необходимые для измерения расхода жидких и газообразных рабочих веществ, которые проходят через трубопровод.

Виды расходоизмерительных приборов:

  • ультразвуковые;
  • электромагнитные счетчики холодной воды и горячей воды;
  • вихревые;
  • механические;
  • массовые.

Расходомеры-счетчики покупают для использования на предприятиях нефтегазовой, химической промышленности, энергетики, металлургии.

ИПФ «СибНА »: ведущий производитель расходоизмерительной техники в России

ИПФ «СибНА » имеет более 35-летний опыт в разработке и производстве контрольно-измерительных приборов. Оборудование может использоваться как для сверхмалых, так и для больших расходов. Дополнительное оборудование для расходомеров позволяет быстро наладить работу систем измерения.

Широкий ассортимент счетчиков воды и газа завода-изготовителя ИПФ «СибНА » позволяет подобрать оптимальное техническое решение для любого объекта. В каталоге представлен широкий выбор расходоизмерительных приборов:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector