РАСХОДОМЕРЫ

Расходомер — мерный прибор для измеряющий потребление (расход) вещества, проникающее сквозь определенное сечение провода за единицу времени. Когда прибор имеет интегрирующей дивайс  со счетчиком и  одновременно измеряет  количество вещества, то его называют расходомером со счетчиком.

Расходомеры в исполнении бывают многих типов:

Расходомеры и метрология

РАСХОДОМЕРЫ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ДЕЙСТВИЯ

По применимости для различных газов

Для газов с плотностью более 0,67 кг/куб.м., в том числе воздух, азот и некоторых неагрессивных газов: турбинные и роторные счетчики для кислорода не применимы.    Ультразвуковые, мембранные и вихревые основных ограничений для работы по типу газов не имеют, но нужно учитывать, что, как правило, применение для кислорода и водорода требует отдельной сертификации, что вызывает некоторые сложности.  Большинство произведенных счетчиков, кроме специальных,  градуируются на воздухе.  Стенды газовые метрологические на другие газы могут быть созданы только в специализированных (закрытых) предприятиях. В РФ таких стендов нет.

По диаметрам трубопровода: 

Мембранные: 1/2 ² , 3/4 ² , 1 ² , 1.1/4² , 1.1/2 ² , 2 ² , 3 ² , 4 ² , 5 ² .       Ротационные: Ду=50, 80, 100 мм.

Ротационные: Ду=40, 50, 80, 100, 150 мм.                                                 Турбинные: Ду=50, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600 мм.

Вихревые: Ду=50, 80, 100, 125, 150, 200 мм.                                            Вихревые: Ду=50, 80, 100, 150, 200 мм.

Струйные: Ду= 1/2 ² , 3/4 ² .                                                                                Левитационный: Ду = 1/2 ²

Ротаметры Ду=3, 6, 15, 40 мм.; Ду=15, 20, 40, 70, 100 мм.   Ультразвуковые расходомеры-счетчики газа: Ду=25, 40, 65, 80 мм., 100, 125, 150 до 600 мм.

Расходомеры переменного перепада давления — стандартные сужающие устройства от 50 мм, нестандартные от 12,5 мм., верхние пределы неограниченные.         Ультразвуковые расходомеры-счетчики газа: Ду=25, 40, 65, 80 мм., 100, 125, 150 до 600 мм.

По давлению:

Мембранные счетчики газа выпускаются на малые избыточные давления до 0,5 кгс/кв.см.

Ротационные и турбинные  до 16 кгс/кв.см. и до 75 кгс/кв.см. Турбинные до 60 кгс/кв.см.

Принципы действия расходомеров следующие:

Ротационный счетчик газа. Принцип действия счетчика заключается в обкатывании двух роторов специально спрофилированной формы (напоминающую цифру «восемь»), друг по другу под действием потока газа. Синхронность обкатывания роторов обеспечивается специальными шестеренками соединенными с соответствующим ротором и между собой. Для обеспечения точности измерения профиль роторов и внутренняя поверхность корпуса счетчика должны быть выполнены с высокой точностью, что достигается применением специальных технологических приемов обработки этих поверхностей. Необходимо выделить несколько преимуществ этих типов счетчиков перед турбинными. Большой диапазон измеряемых расходов (до 1:160) и малая погрешность при измерении переменных потоков. Второе свойство — делает их незаменимыми для измерения расхода газа потребляющих «крышными» котельными, работающих в импульсном режиме. Любое направление газа через счетчик, Отсутствие требований к наличию прямых участков перед и за счетчиком.
Ротационные счетчики RVG (также как и “ DELTA ” и “ ROOTS ” ) могут доукомплектовываться, кроме штатного низкочастотного датчика (геркон) с частотой срабатывания 10 имп/куб.м., среднечастотным Е-300 с частотой срабатывания до 200 имп/куб.м., и высокочастотным до 14025 имп./куб.м.

 Поршневые расходомеры Возвратно-поступательные поршневые расходомеры когда-то называли «метр-чудо» были разработаны корпорацией Tokheim более 75 лет назад. Расходомер был создан для решения измерений поставок Станции технического обслуживания в 20-30 годах. После создания трехпоршневого расходомера лидеры отрасли полагались на 898 распылитель и его промышленный расходомер 682 модели для наиболее точного отчета. С годами возвратно-поступательные поршневые расходомеры имеет многочисленные виды для использования в промышленности. С момента приобретения прав на поршень расходомеры  в 1995 году от корпорации Tokheim, общие системы управления сделали значительные изменения для повышения производительности расходомеров и сделали его компактными и более надежными для промышленного применения. Расходомеры в различных отраслях производства имеют огромное применение. По своей производительности и надежности расходомер-682 еще можно называть «Чудо метр».

Мембранные счетчики газа.   Принцип работы счетчика основан на перемещении подвижных перегородок (мембран) камер при поступлении газа в счетчик. Впуск и выпуск газа, расход которого необходимо измерить, вызывает переменное перемещение мембран и через систему рычагов и редуктор приводит в действие счетный механизм. Мембранные счетчики отличаются большим диапазоном измерения до 1:100, но рассчитаны для работы при низком давлении газа, как правило не более 0,5 кгс/см 2. Мембранные счетчики в основном предназначены для измерения расхода газа в домах, котеджах. Если турбинные и ротационные счетчики газа сопровождаются шумом, связанным с вращением подвижных элементов, то мембранные счетчики работают бесшумно. Они не требуют смазки во время эксплуатации, в то время как турбинные счетчики необходимо смазывать раз в квартал. Однако при больших расходах более 25 м 3/ч размеры счетчиков становятся довольно большими.

Турбинные счетчики газа.  Выполнены в виде трубы, в которой расположена винтовая турбинка, как правило с небольшим перекрытием лопаток одной другую. В проточной части корпуса расположены обтекатели перекрывающие большую часть сечения трубопровода, чем обеспечивается дополнительное выравнивание эпюры скоростей потока и увеличение скорости течения газа. Кроме того происходит формирование турбулентного режима течения газа, за счет чего обеспечивает линейность характеристики счетчика газа в большом диапазоне. Высота турбинки как правило не превышает 25-30% радиуса. На входе в счетчик в ряде конструкций предусмотрен дополнительный струевыпрямитель потока выполненный или в виде прямых лопаток или в виде «толстого» диска с отверстиями разного диаметра. Установка сетки на входе турбинного счетчика, как, правило, не применяется, так как ее засорение уменьшает площадь проходного сечения трубопровода, соответственно увеличивает скорость течения потока, что приводит к увеличению показаний счетчика.
Преобразование скорости вращения в турбинки в объемные значения количества прошедшего газа осуществляется путем передачи вращения турбинки через магнитную муфту на счетный механизм, в котором путем подбора пар шестеренок (во время градуировки) обеспечивается линейная связь между скоростью вращением турбинки и количеством пройденного газа.
Другим методом получения результата количества пройденного газа в зависимости от скорости вращения турбинки является использование для индикации скорости магнитоиндукционного преобразователя. Лопатки турбинки при прохождении вблизи преобразователя возбуждают в нем электрический сигнал, поэтому скорость вращения турбинки и частота сигнала с преобразователя пропорциональны. При таком методе преобразование сигнала осуществляется в электронном блоке, так же как и вычисление объема прошедшего газа. Для обеспечения взрывозащищенности счетчика блок питания должен быть выполнен с взрывозащитой. Однако применение электронного блока упрощает вопрос расширения диапазона измерения счетчика (для счетчика с механическим счетным механизмом 1:20 или 1:30), так как нелинейность характеристики счетчика, проявляющаяся на малых расходах, легко устраняется применением кусочно-линейной апроксимацией характеристики (до 1:50), чего в счетчике с механической счетной головкой сделать нельзя.
Для измерения расхода турбинные счетчика газа СГ-16М и СГ-75М имеют взрывозащищенный импульсный выход (геркон) «сухие контакты реле» с частотой 1 имп./1куб.м. и не взрывозащищенный импульсный выход (оптопара) с частотой импульсов 560 имп/куб.м.

Вихревые расходомеры-счетчики.  Принцип действия основан на эффекте возникновения периодических вихрей при обтекании потоком газа тела обтекания. Частота срыва вихрей пропорциональна скорости потока и, соответственно, объемному расходу. Индикацию вихрей может осуществляться термоанемометром (ВРСГ-1) или ультразвуком (ВИР-100, СВГ.М). По диапазону измерения счетчики занимают промежуточное значение между турбинными и ротационными до 1:50. В связи с тем, что в данном типе счетчиков отсутствуют подвижные элементы, нет необходимости в системе смазки, необходимой для турбинных и ротационных счетчиков. Появляется возможность использовать данный тип счетчиков для измерения количества кислорода, который измерять турбинными и ротационными счетчиками категорически нельзя из-за сгорания масла в среде кислорода. Также верхний предел измерения расхода для данного типа прибора выше, чем у турбинных, например для Ду=200 мм. турбинные счетчики применяются до 2500 м 3/час, а ВРСГ-1 до 5000 м 3/час.

Ультразвуковые расходомеры-счетчики газа.  Принцип действия заключается в направлении ультразвукового луча в направлении по потоку и против потока и определении разницы времени прохождения этих двух лучей. Разница во времени пропорциональна скорости течения газа. До 2002 года в России ультразвуковые расходомеры на газ не выпускались. В настоящее время выпускаются ультразвуковые расходомеры «Гобой-1» на расходы 10, 16, 25, 40, 65, 100 м 3/ч , на трубопроводы от 25 до 80 мм., для абсолютных давлений до 2 кгс/см 2 , УБСГ-001на расходы от 0,1 до 16 м 3/ч., УБСГ-002 на расходы от 0,16 до 25 м 3/ч Ду=1.1/4² , (32 мм) и «ГАЗ-001» для трубопроводов большего диаметра (более 100 мм.) и для давлений до 60 кгс/см 2 , но полного типоразмерного ряда Производитель не опубликовал. Ультразвуковой расходомер-счетчик «Днепр-7» с накладными датчиками излучателями-приемниками. Принцип действия расходомера-счетчика основан на преобразовании доплеровской разности частот отражений ультразвука от движущихся неоднородностей потока, линейно зависящей от скорости движения потока.

Расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры)    Принцип действия расходомеров данного типа основан на том, что поплавок плавающий (подвешенный) в потоке изменяет свое положение по вертикали в зависимости от величины расхода газа. Для обеспечения линейности такого перемещения, площадь проходного сечения датчика расхода изменяется таким образом, чтобы перепад давления оставался постоянным. Это достигается тем, что трубка в которой перемещается поплавок выполнена конической с расширением конуса вверх (ротаметры типа РМ) или трубка выполнена с прорезью и поршень (плавок), поднимаясь вверх открывает для потока большее проходное сечение (ДПС-7,5, ДПС-10).Ротаметры выпускаются в основном для технологических целей, имеют, как правило, большую величину основной погрешности 2,5-4%, небольшой диапазон измерения от 1:5 до 1:10.Выпускаются ротаметры с коническими стеклами (РМ, РМФ, РСБ), пневматические (РП, РПФ, РПО) и электрические (РЭ, РЭВ) с индуктивным выходом.

Расходомеры переменного перепада давления (на основе сужающих устройств).   Использование сужающих устройств для измерения расхода и количества газа являлось до недавнего времени самым используемым. Однако малый диапазон измерения расхода (1:3) с приемлемой для коммерческого учета газа погрешностью ±1,5% ,а также разработка турбинных и ротационных счетчиков газа несколько ослабило позиции расходомеров на основе сужающих устройств.В последнее десятилетие за счет разработки новых датчиков давления с большими диапазонами измерения и Развития микропроцессорной техники появились и успешно внедряются несколько комплексов на базе сужающих устройств, такие как Гиперфлоу-3МП, Суперфлоу-2, массовый расходомер модели 3095 MV . Для трубопроводов большого диаметра, более 300-400 мм. данный метод измерения является вполне конкурентным.

Струйные счетчики газа.  Принцип работы основан на колебании струи газа в специальном струйном генераторе. Струя газа по переменно перебрасывается из одного устойчивого положения в другое и создает при этом пульсации давления и звука с частотой пропорциональной скорости течения газа и соответственно объемного расхода. В электронном преобразователе происходит вычисление количества пропущенного газа. В настоящее время серийно выпускаются толь две модификации струйных бытовых счетчиков газа СГ-1 для измерения расхода 0,03 – 1,2 м 3/ч и СГ-2 для 0,03 – 6,0 м 3/ч.

Левитационный счетчик газа.  Является тахометрическим прибором, в котором подвижный элемент вращается в газовых подшипниках. Скорость вращения подвижного элемента пропорциональна объемному расходу. Вторичный преобразователь преобразует скорость вращения в электрический сигнал, которых в электронном блоке преобразуется в измеренные количество пройденного газа. Результаты индицируются на индикаторе. Диапазон измеряемых расходов от 0,03 до 7 м 3/ч. Температура измеряемого газа от –50 до +50 0С. Температура окружающей среды –30 до +50 0С. Основная погрешность ± 1,5%.

Барабанные счетчики газа.    Принцип действия состоит в том, под действием перепада давления газа происходит вращение барабана, разделенного на несколько камер, измерительный объем которых ограничен уровнем затворной жидкости. При вращении барабана периодически разные камеры заполняются и опорожняются газом. Ранее выпускаемые барабанные газовые счетчики ГСБ-160 на пределы измерения 0,08-0,24 м 3/ч. ГСБ-400 на пределы 0,2-6 м 3/ч. — в настоящее время не выпускаются. Основная погрешность измерения 1,0%.
Импортные барабанные счетчики Ritter в России сертифицированы не все выпускаемые фирмой типоразмеры, как правило, используются в качестве образцовых средств. Основная погрешность измерения 0,2%. Диапазоны измерения всех семи типоразмеров от 1 л/ч до 18000 л/ч.

 Категории приложений всех систем управления обеспечивают применение driven расходомеры на мировом рынке. Каждый расходомер был разработан из передовых строительных материалов для высочайшей производительности. Объемные расходомеры и компоненты критериев отбора будут меняться на основе следующих спецификаций: жидкой совместимости, скорости потока, вязкости, температуры, давления, суспензий, твердых веществ и насосной техники. Электронная регистрация повысит вашу счетную систему для обеспечения повышенной точности, безопасности и производительности. Электронная регистрация обеспечивает полимерный и счетный механизм отображения, пресет клапан управления, объем компенсации температуры, билет печати и электронных средств связи. Другие имеющиеся варианты кассовых терминалов (POS), сбор данных, авто-пакет, управление данными, контроль маршрута, GPS и многое другое. Механический компонент аксессуары общего управления систем регистрации предлагает полную линейку аксессуаров компонент расходомер, которые подходят для любых требований приложений. Обычно указываются воздуха ликвидации, клапаны, фильтры, датчики импульсов и другие элементов.