Анализ скоростного метода измерения на базе турбинных преобразователей расхода
Справочная информация - Газы - учет расхода
22.11.13 18:49

Устройство турбинного расходомера газа Cameron 7400Анализ скоростного метода измерения на базе турбинных преобразователей расхода газа лучше всего проводить, рассматривая принцип действия расходомеров газа подобного типа.
Такое измерительное устройство является механическим счетчиком. Конструктивно счетчик представляет отрезок трубы, в котором в проточной части установлена турбина с валом последовательно по потоку. Вал закреплен на подшипниковых опорах вращения. Проходя в счетчике через измерительную камеру, газ вращает турбину. Быстрота вращения турбины пропорциональна скорости потока, а зная скорость потока, можно определить расход газа. Используя механическую передачу (червяк, система шестерен, редуктор, магнитная муфта), вращение турбины преобразуется во вращение оси счетного механизма, показания последнего механически интегрируются, накапливая данные о прошедшем объёме газа через счетчик. Такие расходомеры применяют для Qмакс (максимальных расходов) от ста до десяти тысяч кубометров в час, при этом ширина диапазона расходов может варьироваться от минимального значения 1:10 до максимального - 1:50.

Достоинствами расходомеров турбинного типа являются: малый вес и малые габариты; относительно низкая стоимость; устойчивость к пневмоударам; весьма значительный диапазон измерений.
Одним из недостатков можно считать некоторую зависимость показаний от искажений потока по сечению на входе, а также выходе расходомера, неработоспособность при малых расходах (менее десяти кубометров в час), а также высокая погрешность при контроле пульсирующих потоков газа.
Существенным достоинством расходомеров скоростного и объемного типа является стабильность их коэффициента преобразования для самого широкого диапазона чисел Рейнольдса измеряемого потока газа. Напомним, что числа Рейнольдса применяются как критерий перехода течения газа от ламинарного к турбулентному типу и обратно, и их использование дает хорошие оценочные результаты особенно для напорных потоков, коими и являются обычно потоки газа в измерительных счетчиках. Важность этого факта связана с тем, что счетчики, выпускаемые и в мире, и в нашей стране, калибруются в условиях нулевого избыточного давления, но работают в потоке газа текущего под напором.
Обеспечить отсутствие расхождения показаний этих двух вариантов измерений возможно только, если счетчик обладает стабильным коэффициентом преобразования, слабо зависящим от скорости потока газа. Например, для ротационного или турбинного счетчика газа данный коэффициент преобразования есть количество оборотов ротора или турбинки соответствующее единице объема прошедшего через него газа.
Критикуя данный метод измерения, указывают, что точные данные объемного расхода газа можно получать только, если учитывать и температуру газа внутри счетчика и давление. А, если их измерять, то даже без стабильности коэффициента преобразования прибора, возможна калибровка и линеаризация его статической характеристики, путем внесения соответствующей корректировки в его показания при реальных условиях эксплуатации, с учетом числа Рейнольдса рассчитанного для каждого конкретного случая измерения. Использование современной вычислительной микроэлектроники позволяет решать подобные задачи.
Действительно, теоретически корректировка с помощью компьютерных вычислений принципиально возможна, но для этого необходимо точно сформулировать условия задачи и задать значения всех переменных, что весьма проблематично. При течении газа имеют место очень сложные термодинамические процессы, и такие как различные возмущения потока и изменение вектора скорости потока, в зависимости от шероховатости стенок, близости местных сопротивлений в трубопроводе. Особенно все эти явления проявляются на участках сужения или расширения трубопровода, например, при его повороте или обтекании потоком препятствий. Соответственно, результат вычислений зависит не только от числа Re, числа Рейнольдса, но и от других чисел, таких как, Струхаля St, Фруда Fr, Нусельта Nu. А для знания всех перечисленных значений необходим обширный экспериментальный материал, который отсутствует, так же требуется ввод данных о составе газа, что в случае установки счетчиков у потребителей не возможно

 

 

Счетчики для расходомеров

MS-716 – вычислитель расхода для размещения на автомобиле

Счетчик для мобильных измерительных комплексов. Возможно крепление на автомобилеMS-716 – специальная версия вычислителей семейства Supertrol-1 разработанная поставляемая в корпусе для крепления на автомобиле. Вычислитель MS-716 можно использовать с разными типами расходомеров жидкости. В данном приборе доступны несколько уравнений для вычисления параметров потока, а так же дополнительные функции.
Для отображения результатов вычисления в удобном формате прибор оснащен буквенно-цифровым дисплеем. Дисплей так же поддерживает функцию прокрутки.

Читать полностью...