Flowmeter adalah alat untuk mengukur laju aliran volumetrik atau massa suatu zat, termasuk gas alam, gas mudah terbakar, gas agresif, produk pemisahan udara. Perhitungan volume aliran di perusahaan industri atau di rumah dapat dilakukan tanpa keterlibatan spesialis.
Selanjutnya, kami akan menjelaskan bagaimana dan dalam gas apa yang diukur, memberikan deskripsi perangkat yang digunakan untuk tujuan ini, dan juga mempertimbangkan metode utama untuk menentukan aliran gas.
Metode langsung untuk mengukur konsumsi gas
Volume gas dihitung dalam meter kubik, satuan massa lainnya kurang umum digunakan, seperti ton atau kilogram, biasanya untuk gas proses.
Metode langsung adalah satu-satunya metode yang memberikan pengukuran langsung volume gas yang melewatinya.
Kelemahan perangkat yang menghitung laju aliran volumetrik atau massa suatu zat meliputi:
- Kinerja flowmeters yang terbatas dalam lingkungan gas yang tercemar.
- Ada kemungkinan kegagalan yang tinggi karena penyumbatan sebagian aliran atau syok pneumatik.
- Konter rotari berbiaya tinggi dibandingkan dengan perangkat lain.
- Dimensi besar perangkat.
Banyak keuntungan dari metode ini tumpang tindih dengan kerugian yang terdaftar, karena itu juga memperoleh distribusi terbesar sesuai dengan jumlah counter terpasang.
Menggunakan flow meter, Anda dapat menghitung volume atau massa suatu zat per satuan waktu. Instalasi pada bagian miring dari pipa akan mengurangi kesalahan pengukuran
Di antara mereka adalah pengukuran langsung volume gas, tidak adanya ketergantungan pada distorsi grafik kecepatan aliran, baik di saluran masuk dan di saluran keluar, yang memungkinkan untuk mengurangi CCG. Lebar kisaran hingga 1: 100. Untuk tujuan ini, membran dan perangkat putar digunakan. Mereka dapat digunakan di kamar dengan boiler tipe pulsa yang terpasang.
Metode pengukuran tidak langsung
Metode-metode ini termasuk menghitung, misalnya, laju aliran suatu zat melalui daerah penampang yang diberikan. Untuk mendapatkan hasil yang paling akurat, perlu untuk menyamakan kecepatan gas.
Pengukuran aliran gas tekanan diferensial
Salah satu metode aliran gas yang paling umum dan dipelajari, berdasarkan penggunaan perangkat penyempitan, memiliki beberapa keuntungan, termasuk kesederhanaan mekanisme transduser aliran, tindakan yang bertujuan untuk mengukur penurunan tekanan suatu zat yang mengalir melalui penyempitan lokal pada pipa gas. Untuk melakukan perhitungan, flow meter tidak diperlukan.
Terlepas dari ketersediaan basis ilmiah dan teknis yang lengkap, metode pengukuran ini memiliki beberapa kelemahan signifikan - rentang pengukuran kecil, yang bahkan memperhitungkan sensor tekanan multi-batas, tidak melebihi nilai 1:10.
Perangkat tapering standar diproduksi menggunakan teknologi khusus, dengan persyaratan kasar yang tinggi. Penggunaannya diizinkan secara eksklusif pada jaringan pipa yang halus.
Tahanan hidraulik dalam pipa gas meningkatkan sensitivitas terhadap grafik perubahan kecepatan rata-rata sepanjang kedalaman atau lebar aliran di pintu masuk ke diafragma. Panjang bagian lurus di depan perangkat penyempitan harus setidaknya 10 diameter struktur pipa.
Metode penetapan biaya cepat
Pengonversi turbin digunakan untuk metode ini.Perangkat ini memiliki beberapa keunggulan, termasuk dimensi kecil dan berat, harga yang terjangkau di kategorinya.
Perangkat ini tidak sensitif terhadap guncangan pneumatik. Kisaran nilai pengukuran aliran hingga 1:30, yang secara signifikan melebihi indikator yang sama untuk perangkat penyempitan.
Transduser aliran turbin dapat digunakan di lingkungan pada suhu dari minus 200 hingga +200 ° C, jika perangkat dipasang untuk cairan kriogenik fase tunggal yang tidak agresif dan fase tunggal. Untuk cairan agresif, indikator akan dari minus 60 hingga +50 ° C
Kerugiannya termasuk sensitivitas, meskipun tidak signifikan, untuk mengalirkan distorsi pada inlet dan outlet perangkat, penyimpangan hasil pengukuran dari aliran gas yang berdenyut. Dengan biaya rendah, dalam kisaran 8 hingga 10 m3/ h, flow meter tidak beroperasi.
Metode pengukuran ultrasonik
Popularitas flowmeters akustik yang mengukur jumlah gas, khususnya dalam akuntansi komersial, telah meningkat dengan perkembangan mikroelektronika. Dalam flowmeters akustik tidak ada bagian yang bergerak, serta bagian yang menonjol ke aliran, yang secara signifikan meningkatkan keandalannya.
Pengukuran dilakukan dalam rentang nilai yang luas karena kemampuan perangkat untuk bekerja dalam waktu lama dari sumber daya internal. Perangkat domestik tidak memenuhi semua persyaratan yang diperlukan, karena untuk menghindari pengaruh distorsi aliran gas pada hasil perhitungan, perlu menggunakan meter aliran ultrasonik multi-balok yang eksklusif.
Klasifikasi flow meter sesuai dengan prinsip aksi
Flow meter berbeda dalam beberapa cara, termasuk tekanan, jenis gas yang digunakan, dan kondisi suhu. Pilih perangkat tergantung pada kondisi penggunaan, serta tugas.
Instrumen pengukur terdiri dari bagian-bagian seperti transduser yang bertanggung jawab atas penurunan tekanan, elemen penghubung dan pengukur tekanan.
Tipe # 1 - Meter Aliran Generator Inkjet
Flowmeter jenis ini, juga dirancang untuk mengukur aliran gas alam, memiliki beberapa karakteristik yang berbeda. Perangkat ditutupi oleh umpan balik negatif, frekuensi koneksi jet tergantung pada aliran gas.
Penghitung yang dikeluarkan berdasarkan jet flow meter digunakan untuk akuntansi komersial tanpa pemeriksaan pendahuluan.
1 - elemen inkjet; 2 dan 3 - konverter; 4 - perangkat ekstraksi sinyal; 5 - nosel daya; 6 - ruang kerja; 7 dan 8 - dinding ruang kerja; 9 - pemisah; 10 dan 11 - nozel kontrol; 12 dan 13 - saluran penerima; 14 dan 15 - saluran pembuangan; 16 dan 17 - saluran umpan balik; 18 - perluasan nozzle daya; 19 - langkan pada nosel daya
Flowmeter tipe jet yang menghasilkan sendiri cenderung tersumbat, di antara kelemahannya juga ketidakstabilan tingkat konversi.
Perangkat ini memiliki kelemahan yang sama dengan perangkat vortex:
- Ketergantungan pada distorsi grafik kecepatan, asalkan digunakan bersama dengan instrumen penyempitan;
- kehilangan tekanan besar-besaran tidak dapat dipulihkan lagi;
- bagian utama flowmeter memiliki dimensi besar;
- Volatilitas tingkat konversi yang signifikan.
Keuntungan flow meter yang menghasilkan sendiri tidak berbeda dari perangkat vortex, dengan pengecualian kemampuan untuk bekerja dengan gas yang terkontaminasi. Flowmeters ini belum menemukan aplikasi praktis yang luas dalam akuntansi komersial.
Tipe # 2 - Vortex Flow Meter
Ada beberapa kekuatan perangkat, termasuk keakuratan pengukuran, kurangnya sensitivitas terhadap kotoran dan guncangan pneumatik, kemudahan operasi, perangkat juga tidak memiliki bagian yang bergerak.
Perangkat menahan kondisi eksternal yang paling sulit, keakuratan indikator dijamin pada suhu sekitar hingga 500 derajat Celcius, tingkat tekanan maksimum adalah 30 MPa
Kerugian yang signifikan dari penggunaan jenis meter aliran ini juga diketahui - peningkatan sensitivitas terhadap getaran mekanis, penurunan tekanan. Diameter pipa harus berkisar antara 15-30 cm.
Tipe # 3 - Pengukur Aliran Ultrasonik
Perangkat, juga dikenal sebagai akustik, memiliki beberapa keunggulan yang tidak dapat disangkal:
- kurangnya resistensi hidrolik;
- tidak ada bagian yang bergerak dalam perangkat, yang meningkatkan keandalannya;
- peningkatan kekuatan mekanisme;
- aksi Cepat.
Flowmeter jenis ini didasarkan pada penentuan perbedaan waktu tempuh sinyal.
Pengoperasian ultrasonik flow meter tidak tergantung pada suhu, tekanan sekitar, viskositas dan konduktivitas listrik, yang memastikan keakuratan data
Sensor ultrasonik, yang terletak diagonal relatif satu sama lain, berfungsi sebagai penerima dan penghasil emisi. Penggunaan beberapa saluran mengkompensasi deformasi profil aliran.
Tipe # 4 - Pengukur Alir Drum
Kategori perangkat ini digunakan, sebagai suatu peraturan, untuk penelitian laboratorium. Tekanan yang terjadi selama rotasi drum, menyebabkan mengisi bagian dengan gas dan pengosongan berikutnya.
Untuk operasi penuh mekanisme penghitungan drum (tanpa generator pulsa), catu daya konstan tidak diperlukan, yang merupakan keunggulan mereka yang tak terbantahkan
Jumlah putaran drum sebanding dengan unit gas kubik, indikator ditransmisikan ke dial desain penghitungan. Drum flow meter memiliki akurasi pengukuran yang tinggi.
Jenis # 5 - Perangkat Levitasi
Bagian yang bergerak dari perangkat tachometric berputar di bantalan, kecepatannya sama dengan aliran gas volumetrik. Konversi kecepatan gerak melingkar menjadi sinyal listrik dilakukan menggunakan konverter sekunder, hasilnya tercermin pada indikator.
Perangkat pengukuran levitasi beroperasi dalam kondisi dari -30 hingga +50 derajat Celcius, kesalahan nilai berada di kisaran ± 1,5%
Perangkat pengungkit sangat dibutuhkan dalam pengukuran komersial konsumsi gas alam, baik untuk keperluan domestik maupun komunal.
Jenis # 6 - Penghitung Membran
Paten untuk pembuatan salah satu alat pengukur yang paling umum untuk pengukuran gas diberikan pada paruh kedua abad ke-19 di Inggris.
Prinsip operasi flowmeter mekanik didasarkan pada perubahan posisi membran ruang bergerak pada saat masuknya gas. Gerakan alternatif dilakukan selama inlet dan outlet zat.
Pengukur aliran gas jenis membran dapat terdiri dari 2 atau 4 ruang, tergantung pada volume bahan dan desain yang diukur
Perangkat hitung menggerakkan sistem dan tuas persneling. Mekanisme memiliki berbagai nilai untuk pengukuran - hingga 1: 100.
Tipe # 7 - Peralatan Putar
Dalam perangkat tipe mekanis, dua rotor terletak di ruang pengukuran, yang mulai bergerak di bawah tekanan bahan. Bagian yang berputar terletak pada sudut yang tepat satu sama lain, lokasi awalnya ditetapkan menggunakan roda sinkronisasi.
Jumlah gas sebanding dengan jumlah putaran rotor. Dengan bantuan kopling magnetik dan gearbox, rotasi rotor ditransmisikan ke alat penghitung yang bertanggung jawab atas akumulasi volume zat yang dilewati.
Rotary flowmeter memiliki kapasitas besar, digunakan dalam utilitas, konsumsi gas volume sedang dan kecil
Keuntungan utama dari flowmetri putar termasuk akurasi pengukuran tinggi, kekompakan perangkat, berbagai pengukuran aliran. Di antara kerugiannya adalah kebisingan mekanisme, biayanya tinggi, sensitivitas terhadap faktor eksternal, termasuk polusi.
Tipe # 8 - Pengukur Aliran Turbin
Perangkat tipe mekanis berbentuk segmen pipa, turbin dengan poros dan bantalan bergerak ditempatkan di dalam flowmeter. Perangkat daya bergerak karena zat melewati ruang pengukuran.
Kecepatan mekanisme sama dengan laju aliran dan aliran gas. Volume yang terakumulasi tercermin dalam mekanisme penghitungan, transfer ke sana dilakukan secara mekanis menggunakan gearbox, sistem gear.
Meter turbin hanya dapat digunakan dengan propelan bersih - gas, cairan atau uap dalam suspensi, asalkan tidak mengandung partikel padat
Selain di atas, ada perangkat lain, tetapi mereka digunakan, sebagai aturan, dalam penelitian ilmiah. Di bidang komersial, mereka praktis tidak terlibat.
Kami juga menyarankan Anda membaca artikel kami yang lain, di mana kami berbicara secara rinci tentang cara memilih meteran gas untuk rumah. Lebih detail - ikuti tautan.
Perangkat untuk mengukur jumlah gas
Perangkat untuk mengukur aliran gas sesuai dengan metode perhitungan dibagi menjadi beberapa kategori. Yang berkecepatan tinggi digunakan untuk menentukan jumlah volume medium yang diteliti. Perangkat ini tidak memiliki ruang pengukur. Bagian sensitif adalah turbin (tangensial atau aksial), yang mengarah pada rotasi aliran materi.
Volumetrik meter kurang tergantung pada jenis produk. Kerugiannya termasuk kompleksitas desain, harga tinggi dan dimensi yang mengesankan. Perangkat ini terdiri dari beberapa ruang ukur, memiliki desain yang lebih kompleks. Jenis perangkat ini dibagi menjadi beberapa jenis - piston, blade, gear.
Klasifikasi lain dari meter kuantitas gas diketahui, yang mencakup tiga jenis perangkat: rotary, drum, dan katup.
Meter rotary memiliki throughput yang tinggi. Tindakan mereka didasarkan pada perhitungan jumlah putaran bilah di dalam perangkat, indikatornya sesuai dengan volume gas. Keuntungan utama mereka termasuk daya tahan, kemandirian dari listrik, dan peningkatan resistensi terhadap kelebihan jangka pendek.
Meter gas tipe drum beroperasi berdasarkan prinsip perpindahan. Indikator koreksi seperti suhu, komposisi gas dan tingkat kelembaban tidak diperhitungkan
Penghitung drum terdiri dari perumahan, mekanisme penghitungan dan drum dengan kamar pengukur. Prinsip operasi perangkat untuk mengukur konsumsi gas adalah menentukan jumlah putaran drum, yang berputar karena perbedaan tekanan. Terlepas dari akurasi perhitungan, perangkat jenis ini belum menemukan aplikasi yang luas karena ukurannya yang besar.
Prinsip operasi dari jenis penghitung yang terakhir, yang dikenal sebagai penghitung katup, didasarkan pada pergerakan partisi yang dapat bergerak, yang dipengaruhi oleh perbedaan tekanan bahan. Perangkat ini terdiri dari beberapa bagian - mekanisme penghitungan dan distribusi gas, serta perumahan. Ini memiliki dimensi besar, oleh karena itu terutama digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Kita akan berbicara tentang cara kerja flow meter gas vortex di video berikut:
Pengukuran aliran gas adalah salah satu tugas utama dalam produksi. Sejumlah besar perangkat dengan berbagai desain dan prinsip operasi tersedia di pasar flowmeter, yang juga cocok untuk kebutuhan domestik. Dengan bantuan mereka, Anda dapat menentukan hampir semua jumlah cairan atau gas, tanpa memerlukan instalasi model kalibrasi khusus.
Anda dapat melengkapi materi kami dengan informasi menarik tentang topik artikel, mengajukan pertanyaan menarik atau berpartisipasi dalam diskusi. Tinggalkan komentar Anda di kotak di bawah ini.