Группа проектов Кипинфо
Реклама

Реклама

Принцип работы измерителей массового расхода газа

К списку статей

"Расходомер в технике, прибор для измерения расхода - объёма или массы среды, протекающей через прибор в единицу времени. Используется для контроля и учёта жидкости, пара или газа при их производстве, отпуске, потреблении и хранении, а также служит для регулирования технологических и теплоэнергетических процессов в автоматических системах контроля и регулирования. Р., работающие в течение произвольного промежутка времени, называются счётчиками жидкости и газа; они могут использоваться как самостоятельными приборы или входить в измерительный узел топливо-маслораздаточной колонки и т.п. установок. Иногда Р. снабжают интеграторами - устройствами для суммирования измеряемых масс или объёма."

Что такое массовый расход газа?

Возьмем воображаемый цилиндр емкостью 1 литр, который герметично закрыт с одной стороны наглухо, а с другой - подвижным поршнем пренебрежимо малого веса. Этот цилиндр содержит 1 литр воздуха при нормальном давлении (приблизительно 1 бар). Масса такого объема воздуха (при температуре равной 0°С) составяет 1,293 грамм. Если переместить поршень на половину расстояния до дна цилиндра, то объем воздуха в цилиндре сократится наполовину и составит 0,5 литра, давление будет равным примерно 2 бара, но масса не изменится и составит 1,293 грамм, так как общее количество молекул воздуха, содержащихся в цилиндре, не изменилось.
Если следовать этому примеру, то массовый расход следовало бы измерять единицами массы в минуту, такими как "грамм в минуту" или "миллиграмм в секунду" или другими. Большинство из нас однако привыкли мыслить и работать с газами, пользуясь объемными единицами (литры, куб.метры и пр.). Эта проблема не возникает, если оговорить условия (температуру и давление), при которых измеряется объем. В качестве таких условий были выбраны: температура равная 0°С и давление равное 1,013 бар.
Таким образом, измерители расхода газа (массовые расходомеры), измеряют расход газа в объемных единицах в минуту при нормальных условиях, вне зависимости от того, какова была реальная температура газа и его давление в момент измерений. Другими словами, эти измерители "отсчитывают количество молекул", которое прошло через прибор.

Принцип работы теплового массового расходомера для газовСледует всегда помнить о том, что приводимые в руководствах и технических описаниях величины объемных расходов соответствуют нормальным условиям (температура равная 0°С и давление равное 1,013 бар). Например, если выбрать в качестве базовой температуру не 0°С, а 20°С, то разница в измерениях составит 7%!

Принцип работы теплового массового расходомера для газов

Основными элементами конструкции измерителя расхода газа (массового расходомера) являются:

специальный "элемент сопротивления потоку", обеспечивающий идеальное расщепление потока с целью отвода его части в канал измерительной ячейки

специальная измерительная ячейка, обеспечивающая сверхстабильную температурную стабильность сенсора.


Измерительная ячейка Элемент сопротивления потоку представляет собой набор специальных дисков из нержавеющей стали с прецезионно вытравленными каналами в них. Размер каждого канала соответствует размеру измерительного капилляра сенсора. Конструкция элемента сопротивления потоку обеспечивает стабильный коэффициент отношения потока через сенсор и мимо него. Причем это отношение остается постоянным во всем диапазоне изменения параметров эксплуатации прибора.

Измерительная ячейка (сенсор) состоит из капилляра (измерительного канала), двух термосопротивлений (RT1 и RT2) и нагревательного элемента (RH) между ними. Часть газа, ответвляемая элементом сопротивления потоку, проходит по капилляру и нагревается с помощью нагревательного элемента. Термосопротивления предназначены для регистрации температуры газа до (T1) и после (T2) нагревательного элемента. Разность этих температур (T2-T1) прямо пропорциональна массовому расходу газа. Электронная часть измерителя обеспечивает преобразование сигнала от измерительной ячейки в стандартный линейный унифицированный выходной сигнал OUTPUT (0..5В, 0..10В, 0..20мА, 4..20мА).

Если прибор является не только измерителем, но и регулятором, то электронная схема на основе разницы сигналов задания (SETPOINT) и измерения (OUTPUT), вырабатывает сигнал управления (в соответствии с законами ПИД-регулирования) для поддержания постоянного расхода с высокой точностью.


Реклама


Реклама


Реклама

Реклама


Яндекс цитирования Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика
© 2006-2013 Kipinfo.ru
При использовании информации ссылка на сайт “Kipinfo” обязательна.
Контактная информация Размещение рекламы
16+