Методы измерения расходомеров газа в лабораторных условиях

Регулятор расхода газа служит для понижения давления таких газов как: углекислота, аргон, гелий, сварочная смесь, которые находятся в баллоне и поддерживают установленный сварщиком расход этих газов.

Без газового регулятора невозможно сваривать металлы, а обилие представленных товаров может легко запутать начинающего сварщика. В этой статье мы расскажем подробно про каждую серию регуляторов компании ПТК, чтобы вы смогли купить тот продукт, который подойдет именно вам.

Вы можете купить регулятор расхода газа как с двумя манометрами (один из них называется манометр-расходомер), так и с манометром и ротаметром. В некоторых случаях ротаметров может быть два, но об этом мы расскажем ниже. Регуляторы подходят как для полуавтоматической сварки MIG, так и для аргонодуговой сварки TIG.

Манометр-расходомер или ротаметр?

По большому счету нет принципиальной разницы какой регулятор использовать. Все зависит от вас, какой вам больше нравится способ установки выходного расхода. Тенденции последних лет показывают, что все больше сварщиков отдают предпочтение регулятору с ротаметром.

Как настроить расход газа?

Процесс настройки необходимой величины расхода газа зависит от типа регулятора, который вы используете – с манометром-расходомером или с ротаметром.

Регулятор с манометром и манометром-расходомером. Один манометр показывает давление газа в баллоне, второй – расход газа на выходе. Задающим винтом на регуляторе вы настраиваете необходимую величину расхода (л/мин), при этом расход вы контролируете стрелкой по шкале на манометре-расходомере (того газа, который вы используете в данный момент).

Регулятор с манометром и ротаметром. Как и в случае выше, манометр показывает давление газа в баллоне, а регулировочным вентилем на ротаметре вы выставляете (по шкале того газа, на котором вы работаете) необходимую величину расхода (л/мин), путем контроля за всплывающим шариком-поплавком в колбе ротаметра. Как правило, колбы ротаметров имеют две шкалы: 30/40 или 25/25. Одна шкала показывает расход газа для аргона, вторая – для углекислоты (смеси). Каждая шкала подписана, и вы не ошибетесь.

Как правильно задать расход газа?

Нужно понимать принципиальную схему подключения. Условно, ее можно разбить на два звена. Первое звено связывает шлангом ротаметр и сварочный аппарат, второе звено цепи связывает сварочный аппарат и сварочную горелку TIG/MIG. Открывая клапан расхода газа, сначала заполняется первое звено – от ротаметра до аппарата, газ заполняет газовый шланг и упирается в электромагнитный газовый клапан в сварочном аппарате, а нажав кнопку на горелке – газ начинает поступать от аппарата и выходить из горелки. Чтобы точно настроить подачу газа, мы рекомендуем делать это в то время, когда вы нажимаете кнопку подачи газа на горелке, тогда вся система подачи будет полностью заполнена и не будет возникать никакого сопротивления.

Зачем необходимы два ротаметра?

Регуляторы с двумя ротаметрами используют для сварки нержавеющей стали, когда необходим поддув газа на изделие. К одному ротаметру подключают шланг, идущий к сварочному аппарату, а ко второму идущий к поддуву. Некоторые сварщики используют такие регуляторы как двух-постовые, подключая два сварочных аппарата к одному баллону. Но из-за перепада давления при одновременной работе точность выходного газа может снижаться. Мы не рекомендуем использовать такое подключение.

Формально все регуляторы можно разбить на серии. Корпус из латуни, корпус из алюминия и компактная серия МИНИ. Массивные регуляторы из латуни и алюминия мы рекомендуем использовать на стационарных постах, где постоянно используется сварка и частая замена баллонов. Серия МИНИ – это хороший выбор для сварщиков, работающих на выезде. Надежный, крепкий и компактный вариант. В каждой карточке товаров вы найдете подробное описание и техническую карту на изделие, которая поможет вам сделать правильный выбор при покупке регулятора расхода газа.

Универсальный регулятор расхода газа У-30/АР-40П с встроенным в корпус подогревателем предназначен для понижения давления газа, и автоматического поддержания постоянным заданного

Универсальный регулятор расхода газа У30/АР40 предназначен для понижения давления газа, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода при питании постов и

Регуляторы давления и редукторы баллонные одноступенчатые BASE CONTROL предназначены для понижения и
регулирования давления газа, поступающего из баллона, и автоматического

Подогреватель углекислого газа ПУ-1 предназначен для подогрева углекислого газа, поступающего в регулятор расхода, в составе автоматов и полуавтоматов дуговой сварки,

Регулятор расхода газа У-30 предназначен для понижеения давления газа, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода при питании постов и установок

Универсальный газовый смеситель УГС-1 предназначен для получения газовых смесей, используемых в качестве защитной среды в процессах газоэлектрической резки и сварки,

Малогабаритный аргоновый регулятор выполнен по осевой схеме, за счет чего обладает компактными размерами при сохранении всех рабочих параметров на уровне

Регуляторы расхода газа KRASS, серия У 30/АР 40 КР, предназначены для понижения и регулирования давления газа, поступающего в регулятор из

В настоящее время в промышленности широкое распространение получили технологические процессы сварки в среде защитных газов, в том числе в углекислом.

Смеситель газовый универсальный СГУ-5 представляет собой переносное устройство, предназначенное для получения двухкомпонентных (аргон и углекислый газ) сварочных

Регулятор аргоновый АР-40-2 предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода.
Регулятор имеет

Регулятор аргоновый АР-40-КР1-м, REDIUS по осевой схеме, за счет чего обладает компактными размерами при сохранении всех рабочих параметров на уровне

Регулятор универсальный У-30/АР-40-КР1-м-Р1 REDIUS дополнительно оснащен ротаметром и предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным

Регулятор универсальный У30/АР40-Р предназначен для понижения и регулирования давления газа, поступающего в регулятор из баллона, и автоматического поддержания постоянным

Регуляторы расхода газа У-30/АР-40 предназначены для понижения и регулирования давления газа (углекислый газ или аргон), поступающего в регулятор из балона,

Регулятор аргоновый АР-40-2МГ предназначен для понижения давления аргона поступающего в регулятор из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода газа

Регулятор расхода баллонный одноступенчатый предназначен для понижения и регулирования давления аргона, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянного рабочего расхода

Регулятор предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода.
Регулятор имеет сертификат соответствия системы сертификации

Регулятор универсальный У-30/АР-40-КР1-Р2 REDIUS предназначены для понижения и регулирования давления газа (углекислый газ или аргон), поступающего в регулятор из балона,

Регулятор углекислотный У-30П-2 предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода.
Регулятор имеет сертификат соответствия

Регулятор азотный А-30-2 предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода.
Регулятор имеет сертификат

Регулятор Messer Constant 2000 для аргона/углекислого газа одноступенчатый без ротаметра ротаметром – производительность 32л/мин.

Главное отличие регуляторов Messer – это высокая

Редуктор углекислотный УР-6ДМ (регулятор расхода газа) предназначен для понижения давления, поступающего из баллона, и автоматического поддержания заданного расхода постоянным.

Регулятор азотный А-90-2 предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода.
Регулятор имеет сертификат соответствия

Регулятор аргоновые АР-150-2 предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода.
Регулятор имеет сертификат

Регулятор расхода баллонный одноступенчатый предназначен для понижения и регулирования давления углекислого газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянного рабочего

Электроподогреватель предназначен для подогрева корпуса регулятора с целью избежания «замерзания» регулятора при больших расходах газа и работе при отрицательных температурах.

Регулятор расхода баллонный одноступенчатый А-30-КР1 предназначен для понижения и регулирования давления газа (азота), поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянного

Регулятор аргоновый АР-10-2 предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода.
Регулятор имеет

Регулятор углекислотный У-30-КР2 (без подогревателя), REDIUS предназначен для понижения и регулирования давления углекислого газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания

Регуляторы расхода газа У-30/АР-40-КР1П-Р предназначены для понижения и регулирования давления газа (углекислый газ или аргон), поступающего в регулятор из балона,

Малогабаритный азотный регулятор выполнен по осевой схеме, за счет чего обладает компактными размерами при сохранении всех рабочих параметров на уровне

Регулятор Messer Constant 2000 для аргона/углекислого газа одноступенчатый без ротаметра – производительность 16л/мин.

Главное отличие регуляторов Messer – это высокая надежность

Регулятор углекислотный У-30-КР2-м (без подогревателя), REDIUS выполнен по осевой схеме, за счет чего обладает компактными размерами при сохранении всех рабочих

Подогреватель ПУ-1-К предназначен для подогрева проходящих через него газов, в том числе кислорода, подогреватель используется для предотвращения замерзания механизмов редуктора

Регулятор углекислотныйе У-30-2 предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания постоянным заданного расхода.
Регулятор имеет сертификат соответствия

Ежемесячная рассылка новостей компании “ООО СВАРБИ”

Код подтверждения отправлен на указанную электронную почту. Перейдите по ссылке в письме для подтверждения подписки

Регуляторы и подогреватели газа в Москве

В магазине СВАРБИ вы можете ознакомиться и купить Регуляторы и подогреватели газа по ценам прямого дистрибьютора. Опытные специалисты помогут с выбором продукции, отвечающую всем вашим требованиям, по телефону +7 (495) 77-55-830. Весь комплекс услуг, от продажи до поставки – доступен на официальном сайте или в магазине по адресу: Москва, 1-й Дорожный пр-д, д. 6, стр. 6

Основой для классификации расходомеров могут выступать различные критерии: способы монтажа, принцип измерения, измеряемая среда и т. д. В данной статье будут рассмотрена классификация расходомеров газа по принципу действия.

Мембранный расходомер

Это одни из наиболее простых приборов измерения расхода. Принцип их работы основан на перемещении мембран измерительных камер по мере поступления в них газа. Впуск и выпуск газа вызывает движение стенок камер, что в свою очередь приводит в движение счетный механизм. Число сокращений и расширений камер при этом пропорционально объему проходящего через прибор газа.

Данные приборы обладают широким диапазоном и относительно недороги, однако из-за невысокой точности, неустойчивости к повышенному давлению и невозможности измерения больших расходов, они являются практически неприменимыми в промышленной сфере.

Ротационный расходомер

В измерительной камере ротационного расходомера находятся два ротора, расположенные поперек потока и соединенные шестернями так, что одним краем каждый ротор касается стенки камеры, а противоположным – другого ротора. При поступлении воздуха роторы под его напором приходят в движение и начинают обкатываться друг по другу, отсекая определенные порции газа так, что каждый оборот соответствует определенному объему. Счетчик посредством механической передачи фиксирует число вращений роторов, а затем это значение переводится в значение объема.

Данные расходомеры имеют широкий диапазон, низкую погрешность и высокую стабильность, однако крайне восприимчивы к загрязнению, имеют подвижные части и могут использоваться только для относительно малых диаметров.

Измерение по перепаду давления

Чаще всего данный способ предполагает использование диафрагмы. В этом случае в трубопроводе для сужения потока устанавливается диафрагма, обычно представляющая собой пластину с отверстием в середине. Давление проходящего через диафрагму газа падает, при этом разница давлений до сужения и после него пропорциональна скорости, а значит и расходу проходящего газа. Используя дифференциальные датчики давления, можно узнать разницу давлений и перевести эти значения в значение расхода.

Еще одним прибором, использующим перепад давления для измерения расхода, является труба Вентури. В этом устройстве сужение и расширение трубопровода происходят постепенно. Труба представляет собой два усеченных конуса, соединенных узкими концами. При этом конус расширения имеет большую длину, чем конус сужения.

Подвидом трубы Вентури можно считать измерительное сопло, в котором, присутствует конус сужения, но в отличие от трубы Вентури, отсутствует расширяющаяся часть. Данный прибор используется в случае, если турбулентность потока крайне высока.

Также существуют расходомеры, в которых сужение потока создается при помощи клинового ограничителя. В остальном данные расходомеры аналогичны прочим приборам, использующим принцип измерения по перепаду давления.

Преимуществом данных расходомеров является достаточно высокая точность измерения, а также не столь значительное повышение стоимости при увеличении диаметра трубопровода. Основным недостатком же является то, что установленная диафрагма вызывает значительные потери напора проходящего по трубопроводу газа. Труба Вентури создает гораздо меньшие потери, чем диафрагма, однако является достаточно габаритной и дорогой. Кроме этого данные расходомеры плохо применимы при небольших значениях расхода.

На следующем графике можно увидеть значения потерь давления для разных типов сужающих устройств:

Подобрать расходомер, подходящий для решения Вашей задачи, можно в каталоге продукции или обратившись к нашим техническим специалистам.

Измерение расхода газа

Каждый день сотни специалистов из различных областей промышленности сталкиваются с необходимостью измерения расхода газа. Самые разные обстоятельства приводят к этой необходимости, но выделить можно два основных – Энергосбережение  и Контроль Технологических Процессов. Наиболее распространенным газом, привлекающим внимание в программах энергосбережения, является сжатый воздух, но не следует списывать со счетов другие технологические газы такие как Азот (N2), Углекислый газ (CO2), Метан (CH4), Пропан (С3H8), Природный газ, Кислород (О2) и различные смеси данных газов (например смесь CO2 и N2 «BIOGON», разработанная компанией Linde). Ведь чем сложнее процесс получения газа, тем дороже его стоимость для пользователя, а, следовательно, выше потенциал возможной экономии.

Список технологических газов, измерение расхода которых требуется выполнять для достижения нужного качества продукта или для достижения нужных характеристик процесса еще шире: воздух для горения, обдува или охлаждения, газообразный аммиак (NH3), элегаз (SF6), Гелий (He), Водород (H2) и сложные составные смеси из двух, трех и более компонентов.Какие бы ни стояли задачи по измерению расхода газа перед вашим производством, но требования, которые предъявляются к расходомерам для газов, будут достаточно общими вне зависимости от типа газа:•    Высокая точность;•    Широкий диапазон измерения;•    Надежность;•    Удобство подключения к процессу;•    Удобный сбор данных (4-20мА, Ethernet или Modbus);•    Конкурентная стоимость;•    Совместимость с измеряемым газом (или смесью);Всем данным параметрам соответствуют термоанемометрические расходомеры серии VA 500 и VA 520. Они могут быть настроены на измерение практически любого расхода газа (или смеси газов). Данная настройка зачастую (для стандартных газов) может быть произведена оператором путем выбора типа газа из выпадающего списка.

Свяжитесь с нашими инженерами, чтобы подобрать наиболее подходящее решение для вашей задачи измерения расхода газа!

Виды расходомеров газа

Расходомер представляет собой прибор, который определяет расход газа, проходящего через определенное сечение потока, за единицу времени. Если устройство снабжено интегратором, который измеряет количество вещества, то его называют счетчиком. Он суммирует показания прибора и выдает результат за требуемый промежуток времени.

Расходомеры газа бывают следующих типов

• Они представляют собой трубу, в которой находится винтовая турбинка. Обычно она отличается частичным перекрытием лопатками друг друга. В проточной части корпуса размещены обтекатели, которые перекрывают большую часть сечения трубы. Это позволяет достичь дополнительного выравнивания эпюры скоростей потока и повысить скорость течения газа. Помимо этого, происходит формирование турбулентного режима среды, благодаря чему обеспечивается линейность характеристик прибора в широком диапазоне. Высота турбинки чаще всего не превышает 30 % от величины радиуса. На входе в счетчик может быть предусмотрен дополнительный выпрямитель потока. Он выполнен в виде или прямых лопаток, или перфорированного диска. Для получения результатов измерения расхода газа может использоваться несколько методов. Одним из них является преобразование вращения турбинного колеса в количество пройденной среды с помощью магнитной муфты, передающей вращение на счетный механизм. Также возможно применение магнитоиндукционного преобразователя.
• Принцип их действия заключается во вращении двух роторов особой формы под воздействием потока среды. Синхронность обкатывания достигается за счет специальных шестеренок, соединенных и между собой, и с роторами. Минимизация погрешности измерений обеспечивается тем, что вращающиеся детали, а также внутренняя поверхность корпуса устройства выполнены с высокой точностью. Это требует применения специальных технологий обработки.
• Их работа основана на эффекте возникновения вихрей при обтекании потоком среды различных тел. Частота срыва вихрей зависит от скорости движения газа и, соответственно, его объемного расхода. Индикация вихрей может производиться с помощью термоанемометра или ультразвука. Диапазон измерений данных расходомеров может доходить до 1:50. Особенностью приборов является отсутствие подвижных элементов, в связи с чем нет необходимости в смазке, необходимой для ротационных и турбинных устройств.
• Принцип работы таких расходомеров основан на движении мембран в камере при поступлении среды в прибор. Мембранные счетчики характеризуются большим диапазоном измерения (1:100), но предназначены для газа, идущего под низким давлением. Поэтому их в основном используют для домов и коттеджей.
• Это — один из наиболее современных типов расходомеров. Их действие основано на посылании ультразвукового сигнала в направлении потока среды и против него. После этого определяется разница во времени прохождения данных двух лучей, которая пропорциональна скорости течения газа. Ультразвуковые расходомеры получили широкое распространение для установки в газораспределяющих сетях, на газоперерабатывающих предприятиях, у крупных потребителей и на различных объектах химической и энергетической индустрии. Данные устройства отличаются простым управлением, независимостью от изменений давления, минимальным временем реагирования, нечувствительностью к загрязнениям, высокой точностью. Кроме того, они обладают двунаправленным принципом работы, что дает возможность их применения в хранилищах, где заполнение и откачка производятся по одной и той же линии.

Дополнительная информация по теме

Турбинные и ультразвуковые расходомеры газа — каталог, преимущества, сферы применения

Ультразвуковые расходомеры газа RMG — каталог, преимущества, сферы применения

Новый 2023 год!

Сердечно поздравляем с наступившим Новым годом!
И приветствуем Вас в 2023 году!

Расходомер газа — это устройство для коммерческого учета потребления газового топлива, которое устанавливаются на границе раздела потребителей газа, для определения точного объема потребления энергоносителя на жилые или промышленные нужды.

В настоящее время область применения таких устройств, практически безгранична. Их устанавливают в бытовых помещениях, в процессах выработки, транспортировки и передачи газа потребителям и в энергосистемах, в процессе генерации электрической энергии.

Классификация газовых расходомеров и их принцип действия

Существуют две большие группы расходомеров газа (РГ): прямого и непрямого действия, которые отличаются между собой принципом контроля газовой среды.

Первые определяют весь объем газового топлива, протекающего через измеритель, а во втором объем газа непосредственно не измеряется, а определяются его технологические величины: давление, температура и скорость среды, которые преобразуются в объемный расход газового потока.

Кроме того, расходомеры подразделяются по принципу действия на ультразвуковой расходомер, турбинный, с массовым расходом, вихревой и с перепадом давления.

Ультразвуковые расходомеры газа

Есть несколько разновидностей ультразвуковых РГ, в которых датчики установлены по противотоку и по прямотоку. Наиболее популярные вторые модели, использующие в своей работе эффект Доплера.

В них датчики работают по прямотоку, устанавливаются на одной стене трубы. Ультразвуковая волна (УВ) от излучающего датчика пронизывает газовый поток, а затем, отражаясь от противоположной стенки, попадает на принимающий датчик. В соответствии с эффектом Доплера, при движении газа между ними, частота и длина УВ меняются пропорционально скорости перемещения. Определяя разницу ультразвуковых частот между приемником и излучателем, устанавливают скорость газового потока, а соответственно и ее расход.

При необходимости установки высокопроизводительных ультразвуковых расходомеров используют несколько пар таких датчиков, равномерно размещенных по окружности газовой трубы.

Преимущества ультразвуковых расходомеров газа:

• Простотой монтаж;
• Высокая точность измерений;
• Надежность в эксплуатации, большой срок службы и высокая ремонтопригодность;
• Широкий диапазон измерений;
• Широкий диапазон диаметров газопроводов;
• Широкий диапазон по давлению среды, от низкого до сверхвысокого.

К недостаткам ультразвукового расходомера специалисты относят их высокую стоимость и сложность наладки, поскольку результаты замеров сильно зависят от конкретных условий потока.

Турбинный расходомер газа

Турбинные газовые расходомеры имеют конструкцию в виде трубы, с диаметром равным диаметру газопровода. Внутри измерительного участка устанавливается на подшипниках ротор с высотой до 30 % от диаметра газовой трубы. В отдельных модификациях на входе в измеритель устанавливается выпрямитель потока.

Принцип работы такого измерителя прост. При попадании газа на лопасти ротора, он начинает вращаться со скоростью пропорциональной объему пропущенного газа. Извне измерительной камеры размещается магнитная катушка, которая генерирует электрический ток в тот момент, когда лопасти пересекают магнитное поле катушки. Каждый такой импульс строго соответствует объемному расходу передающего по газопроводу газа.

Преимущества газовых турбинных расходомеров:

• Высокая точность измерений турбины. Профиль потока не значительно влияет на результаты измерений;
• Широкий диапазон измерений;
• Широкий диапазон диаметров газопроводов;
• Широкий диапазон по давлению среды от низкого до сверхвысокого

К недостаткам пользователи относят присутствие в конструкции подвижных частей, которые способны забиваться механическими примесями, присутствующими в газе. В связи с этим, перед расходомером обязательно устанавливаются фильтры тонкой очистки, что делает прибор менее надежным и требующим регулярного обслуживания.

Важно! Для точности определения расходов турбинными расходомерами, нужно учитывать поправки на температуру и давление газового потока.

Массовый расходомер газа

Эти типы РГ называются кориолисовыми расходомерами. Они считаются универсальными и могут проводить несколько измерений: прямым методом, измеряя массовый расход и плотность газа, и методом пересчета объемного расхода.

Принцип работы газового массомера основывается на физическом явлении возникновения ускорения при перемещении газа в вибрирующей трубке. В результате образуются силы, стремящиеся закрутить трубку в разном направлении. В вводной ее части сила, воздействующая со стороны газа, противодействует ее смещению, а в выходной — содействует. Это создает разность фаз колебаний трубок сенсора.

На трубках располагаются генераторная катушка, формирующая колебания, и измерительные катушки. Катушки размещены на 1 трубке, магниты — на другой. Для создания нужной точности, измерительные трубки выбираются по массе и собственным колебательным частотам. По завершении пропускания газа через измерительную камеру он собирается во 2-м делителе, а затем попадает через другой фланец в основной газопровод.

Если расход газа отсутствует, на измерительных катушках создается равнозначные фазовые сигналы. При течении газа по измерительным трубкам совершается смещение фазовых сигналов от измерительных катушек, из-за колебания трубок, а разность фаз при этом становится прямо пропорциональной массовому расходу Q.

Q= К×Δ t/3.6 кг/час

• К — калибровочный коэффициент, г/с/мкс;
• Δt — временная задержка между сигналами детекторов, мкс.

Фазовое смещение фаз регистрируется и обрабатывается цифровым преобразователем, в результате чего на панель прибора поступает показание массового расхода.

Достоинства массовых газовых расходомеров:

• Устанавливает массовый показатель, не требующий перерасчета по температуре и давлению;
• Широкий диапазон объемов;
• Высокая точность полученных результатов;
• Нет движущихся узлов, чувствительных к давлению;
• На точность результата не влияет вибрация;
• Простота установки и обслуживания, могут выполняться без снижения расхода;
• Экономичны, не требуют установку дополнительных датчиков давления и температуры;

К недостаткам относят погрешность при измерении влажного газа.

Измерение по перепаду давления

Существует несколько разновидностей расходомеров газа, работающих по принципу перепада давления. Наиболее распространенные модификации используют внутренние измерительные диафрагмы. Их устанавливают по ходу потока в газовую трубу. При прохождении газового потока через отверстие диафрагмы с меньшим отверстием, давление среды падает и создается разница давлений до и за диафрагмой, пропорциональная скорости и объему газовой среды. Дифференциальные датчики, определяют перепад давлений и переводят полученный результат в объемный показатель.

Также на этом принципе работает расходомер с трубкой Вентури. В таком приборе сужение и расширение измерительной части трубы организуются постепенно. Труба состоит из 2-х усеченных конусов, объединенных узенькими концами. В то же время, расширяющийся конус выполняется с большей длинной, чем сужающийся.

Разновидностью трубки Вентури считается измерительное сопло, имеющее только сужающийся конус. Такой датчик используют в случаях с высокими турбулентными потоками газовой среды. Также в эксплуатации имеются измерители, в каких ограничение струи формируется клиновым ограничителем.

Преимущества газовых счетчиков, работающих по перепаду давления:

• Высокоточные измерения;
• Практически не влияет на стоимость прибора увеличение диаметра газопровода;
• Широкий спектр применения, благодаря большому выбору диапазонов измерений;
• Датчики перепада давления могут определять перепад давления всего в несколько МБар;
• Может работать в высокотемпературной среде.

К недостаткам относятся наличие потерь на диафрагме. Поэтому такой расходомер не применим при малых расходах газа.

Вихревой газовый расходомер

Работа этой модификации измерительного прибора основывается на замерах частоты колебаний, образующихся в газовом потоке при вихреобразовании, которое создается искусственно. Внутри трубы, на пути идущего газового потока, размещают тело обтекания, как правило, обладающее трапецеидальной формой. Оно формирует в потоке цепь вихрей, промежуток между которыми постоянен и находится в зависимости от габаритов тела обтекания, а частота создания вихрей соразмерна скорости движению газового потока.

Подальше за телом обтекания, в движущей среде устанавливают узел, совершающий индикацию вихрей. В основном, эту функцию осуществляет пьезоэлектрический преобразователь, определяющий гармонику колебаний, формируемых при прохождении вихревых потоков.

Справка. Аналогично фиксация может выполняться с применением термоанемометра, оптоэлектронного либо УЗ-преобразователя.

Преимущества вихревых счетчиков газа:

• Высокая точность измерения;
• Отсутствие движущихся частей, стойкость к загрязнениям;
• Не подвержен износу;
• Не требуется регулярная очистка измерителя;
• Низкая стоимость монтажных работ;
• Доступен для широкого ассортимента типоразмеров труб.

К недостаткам относится необходимость корректировке расходов по температуре и давлению, а также невозможность работать с малыми расходами среды.

На что обратить внимание при выборе газового расходомера

Коммерческие газовые расходомеры или газовые счетчики группируются по нагрузкам на бытовые; жилищно-коммунальные и промышленные. Самыми популярными являются турбинные или роторные, а также мембранные, работающие по принципу перепада давления.

При выборе газового расходомера для коммерческого учета необходимо обратить внимание на следующие параметры:

• Тип по области применения, для бытовых нужд это типы расходомеров: G4 для газовых плит и тип G6 с автономным отоплением.
• Пропускная способность, максимальный расход газа, указывается в договоре на газоснабжение и должен соответствовать производительности установленного газоиспользующего оборудования. Для бытовых потребителей пропускная способность устанавливается в пределах 1.5–6.0 м³, для котельных 6–40 м³, для промышленности от 40 м³.
• Предельное рабочее давление в сети, максимально 50 кПа.
• Температура газа –30 до +50 °С.
• Температура воздуха от –40 °С до + 60 °С.
• Падение давления не выше 200 Па.
• Срок поверки, каждые 10 лет.
• Чувствительность до 0.003 м3/час.
• Срок службы газосчетчика не менее 20 лет.

Важно! Собственнику помещения необходимо обратить пристальное внимание на габариты газовых приборов для коммерческого учета. Они не могут быть чрезвычайно тяжелыми и огромными, с тем, чтобы не занимать много площади.

На рынке климатической техники достаточно предложений по газовым расходомерам, Чтобы установленный прибор на вводе потребителя отвечал всем государственным требованиям, нужно получить ТУ от газоснабжающей организации, которая укажет необходимые характеристики, точку врезки и другие мероприятия по организации коммерческого учета.

Современные газовые счетчики обладают высокой точностью измерения, могут работать в дистанционном режиме, передавая показатели в газовую службу, а также накапливая их в отчетном периоде и, выполняя по заказу пользователя, простейший анализ газопотребления, как суточный, так по календарным месяцам.

Видео по теме

Выбор расходомера газа зависит от условий использования и от стоящих перед прибором задач.

Первое, что нужно учесть при подборе счетчика расхода – это характеристики измеряемой среды:

• тип газа,
• давление,
• температура.

Затем определиться со способом монтажа прибора и учесть связанные с этим параметры, такие как диаметр трубопровода. Наконец, следует задуматься о том, как будет производиться снятие данных с прибора. Рассмотрим все эти этапы подробнее.

Тип газа

При выборе расходомера сразу же нужно отобрать те приборы, которые способны проводить измерение конкретного, необходимого вам газа*. Некоторые расходомеры, такие как VA 400, могут проводить измерения различных газов (воздуха, азота, природного газа и т. д.), однако для измерения газов, значительно отличающихся по физическим свойствам от воздуха, приборы должны быть откалиброваны в соответствующей среде.

* в случае агрессивных или взрывоопасных газовых сред следует выбрать расходомеры с дополнительной защитой.

Давление

Далее следует уточнить давление измеряемой среды. Обычно для измерений сжатого воздуха (например, в компрессорных) и для измерения расхода воздуха при давлении близком к атмосферному (например, в вентиляционых системах) используются разные типы расходомеров. Расходомеры для вентиляции (например, SS 20.260 LED) существенно дешевле, чем расходомеры сжатого воздуха (например, SS 20.261), так как рассчитаны на менее жёсткий режим работы.

Верхний допустимый предел давления у различных расходомеров отличается, поэтому в случае, если необходимо измерять расход газа под давлением, следует уточнить значение рабочего давления среды. Так, например, расходомер SS 20.261 можно использовать при давлении до 10 бар, SS 20.600 – до 16 бар (опционально – до 40), VA 400 – до 50 бар.

Температура

Большинство расходомеров рассчитаны на не слишком высокие и не слишком низкие температуры измеряемой среды (например, от -30 до +120° у SS 20.600). Поэтому, если температура среды превышает 100°С, следует удостовериться, что выбранный расходомер может работать в подобных условиях или выбрать специальный прибор, рассчитанный на работу в высокотемпературных средах (к примеру, SS 20.650).

Следует также обратить внимание на температуру окружающей среды. Температурные диапазоны для электронных компонентов (находящихся вне трубопровода) обычно уже, чем для чувствительного элемента. Поэтому если датчик предполагается эксплуатировать, например, зимой на открытом воздухе, необходимо удостовериться, что нижний предел допустимого температурного диапазона позволит прибору перенести сильный мороз.

Ориентировочный расход

Все расходомеры имеют тот или иной диапазон измеряемого расхода. При превышении пределов этого диапазона приборы перестают выдавать достоверные показания, поэтому при выборе прибора следует учитывать максимально возможный расход на заданном участке.

В случае тепловых расходомеров ограничения измерительных диапазонов проводятся не по объему проходящего воздуха (так как для одного и того же расходомера максимально допустимые значения объёмного расхода будут различаться в зависимости от диаметра трубопровода), а по скорости потока, приведенной к нормальным условиям.

Так максимальная допустимая скорость для расходомера SS 20.260 LED– 50 м/с, для SS 20.261 – 90 м/с, для VA 400– 220 м/с. При этом вовсе не обязательно использовать расходомер с наибольшим скоростным диапазоном, так как чем больше диапазон, тем больше погрешность измерения (а часто – и цена). Поэтому очень важно знать максимально возможную скорость потока в конкретном случае.

Скорость потока зависит, во-первых, от объемов проходящего газа, то есть, собственно, от расхода и, во-вторых, от внутреннего диаметра трубопровода. Чем больше расход и чем меньше диаметр – тем выше скорость. О том, почему для выбора расходомера необходимо знать диаметр участка, на котором его будут использовать, мы подробнее расскажем далее.

Ориентировочный же расход, в случае, если речь идет о сжатом воздухе, можно узнать из технической документации компрессора. Методы расчета скорости на основе диаметра и расхода обычно приводятся в руководстве по использованию расходомера. К примеру, в данной таблице приведены максимальные значения расхода для различных версий расходомера VA 400:

Способ монтажа

Приняв во внимание характеристики измеряемой среды, нужно также обратить внимание на условия монтажа расходомера. Можно выделить 3 основных способа монтажа.

Диаметр трубопровода

Независимо от того, врезной, погружной или накладной расходомер будет использоваться, следует уточнить диаметр трубопровода на участке, где требуется установить расходомер.

При выборе врезного расходомера диаметр трубопровода является одним из основных параметров, так как данные приборы отличаются диаметром встроенной измерительной секции. Что касается погружных расходомеров, то может показаться, что при ни использовании диаметр не имеет значения, так как зонд расходомера можно погрузить в поток при любом диаметре, однако из-за того, что чувствительный элемент прибора (находящийся на конце зонда) должен быть помещен точно в центре трубопровода, следует удостовериться, что длины зонда хватит для монтажа на конкретном участке. Также рассчитывая минимальную необходимую длину зонда следует помнить, о том, что его часть придется на монтажные детали: полусгон и шаровой кран.

Допустим, внешний диаметр трубопровода составляет 200 мм. Значит погрузить зонд нужно будет на 100 мм. Еще 100-120 мм потребуется на осуществление монтажа. Таким образом, минимальная длина зонда при данном диаметре должна составлять 220 мм. Большинство расходомеров доступны в различных исполнениях, отличающихся длиной зонда. Так для расходомера VA 400 существуют исполнения с длиной 120, 220, 300 и 400 мм.

Снятие данных. Наличие дисплея и тип выходного сигнала

Наконец, следует определиться с тем, каким образом вы хотите получать результаты измерений. Большинство расходомеров используют аналоговый или цифровой выходной сигнал для передачи информации о результатах измерений. Если на предприятии имеется собственная автоматическая система управления технологическим процессом (АСУ ТП), в которую можно завести данные выходные сигналы, то аналогового или цифрового сигнала, скорее всего, будет достаточно. Однако, если готовой системы управления нет, может возникнуть необходимость снимать данные с дисплея. В некоторых расходомерах (например, у VA400) дисплей может быть уже встроен или доступен в качестве опции. Для других приборов нужно приобретать отдельный индикатор и подавать на него выходной сигнал датчика.

Перечисленных выше параметров должно быть достаточно для подбора расходомера. В то же время, если вы хотите иметь более полное представление о различных типах расходомеров, а также преимуществах и недостатках каждого типа, можете также прочесть статьи о классификации датчиков расхода по принципу измерения.

Расходомеры – это приборы, измеряющие объем или массу вещества: жидкости, газа или пара, которые проходят через сечение трубопровода в единицу времени. В быту расходомеры называют «счетчиками», но это неверно, потому что счетчик – только одна из составляющих конструкции расходомера. Особенности конструкции зависят от типа прибора. Сейчас используют 6 типов расходомеров, у каждого из которых – свои сильные и слабые стороны.

Электромагнитные расходомеры

В основе устройства электромагнитных расходомеров – закон электромагнитной индукции, известный как закон Фарадея. Когда проводящая жидкость, например вода, проходит через силовые линии магнитного поля, индуцируется электродвижущая сила. Она пропорциональна скорости движения проводника, а направление тока – перпендикулярно направлению движения проводника.

В электромагнитных расходомерах жидкость течет между полюсами магнита, создавая электродвижущую силу. Прибор измеряет напряжение между двумя электродами, рассчитывая тем самым объем проходящей через трубопровод жидкости. Это надежный и точный метод, потому что сам прибор не влияет на скорость течения жидкости, а за счет отсутствия движущихся частей оборудование долговечное.

Преимущества электромагнитных расходомеров:

• Умеренная стоимость.
• Нет движущихся и неподвижных частей в поперечном сечении.
• Большой динамический диапазон измерений.

Принцип работы электромагнитного расходомера

В конструкции расходомеров есть передатчик ультразвуковых сигналов (УЗС). Когда жидкость движется по трубопроводу, происходит снос ультразвуковой волны. Из-за этого меняется время, за которое сигнал от передатчика достигает приемника. Время прохождения увеличивается против потока жидкости и уменьшается, если ультразвуковой сигнал идет по направлению потока. Ультразвуковые расходомеры рассчитывают объемный расход жидкости на основе разности времени прохождения УЗС по течению потока и против него – эта разность пропорциональна скорости движения и объему воды.

Достоинства ультразвуковых расходомеров:

• Невысокая стоимость.
• Нет движущихся и неподвижных частей в поперечном сечении.
• Средний динамический диапазон измерений.
• Возможность монтажа на трубопроводы большого диаметра.

• Чувствительность измерений к отражающим и поглощающим ультразвук осадкам.
• Чувствительность к вибрациям.
• Чувствительность к перекосам потока для однолучевых расходомеров.

Расходомеры перепада давления

Принцип действия этого типа расходомеров основан на измерении перепадов давления, которые возникают, когда поток жидкости, газа или пара проходит через шайбу, сопло или другое сужающее устройство. Скорость потока в этом месте меняется, давление возрастает: чем выше скорость потока, тем больший расход.

• Механические препятствия в сечении: шайба или сопло.
• Малый динамический диапазон измерений.
• Чувствительность к любым осадкам на сужающем устройстве.

Вихревые расходомеры

Вихревые расходомеры измеряют частоту колебаний, которые возникают в потоке жидкости или газа, когда они обтекают препятствия. При обтекании препятствий образуется вихрь, от которого приборы и получили свое название.

• Механические препятствия в сечении расходомера.
• Малый динамический диапазон.
• Температурная чувствительность.
• Неустойчивость характеристик при осадках на теле обтекания.
• Влияние вибраций на результаты измерений.

Принцип работы вихревого расходомера

Тахометрические расходомеры

Тахометрические расходомеры измеряют скорость вращения, количество оборотов крыльчатки или турбины в потоке воды, газа или пара. Принцип действия не меняется в зависимости от того, установлена ли в приборе крыльчатка или турбина; разница только в том, что ось вращения крыльчатки находится перпендикулярно движению потока, а турбины – параллельно потоку жидкости или газа.

• Невысокая стоимость.
• Работают без источника питания.

• Механические препятствия в сечении расходомера.
• Малый динамический диапазон.
• Неустойчивость измерений.
• Невысокая надежность.
• Примеси и посторонние предметы в воде влияют на результаты измерений.
• Небольшой срок эксплуатации.

Принцип работы тахометрического расходомера

Кориолисовы расходомеры

Принцип действия этих расходомеров опирается на эффект Кориолиса: изменение фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется жидкость, газ или пар. Сдвиг фаз зависит от массового расхода. Сила Кориолиса, которая воздействует на стенки колеблющейся трубки, меняется под напором воды или пара.

• Прямое измерение массового расхода.
• Осадки не влияют на измерения.
• Нет препятствий во внутреннем сечении.
• Измерение расхода жидкостей не зависит от их электрической проводимости.

• Высокая стоимость.
• Строгие требования к технологии изготовления.
• Влияние вибраций на метрологические характеристики.

Сравнив достоинства и недостатки разных видов оборудования, несложно понять, почему самыми востребованными остаются электромагнитные расходомеры: они недорогие, точные и практичные. Через каталог компании «Интелприбор» вы можете заказать измерительные модули высокого качества. Мы не только поможем выбрать оборудование, но также установим его и обеспечим техобслуживание.

Расходомер – устройство для измерения объемного или массового расхода вещества, включая природный газ, горючие, агрессивные газы, продукты разделения воздуха.  Вычисление объемов потока на предприятиях промышленной отрасли или в быту можно выполнить и без привлечения специалистов.

Далее мы расскажем как и в чем измеряется газ, приведем описание приборов которые используются для этой цели, а также рассмотрим основные методы определения расхода газа.