Счетчик газа

Счетчик газа

Счётчик газа (газовый счётчик) — прибор учёта, предназначенный для измерения количества (чаще — объёма, реже — массы) прошедшего по газопроводу газа.Соответственно, количество газа, как правило, измеряют в кубических метрах (м³), редко — в единицах массы, килограммах или тоннах (в основном — технологических газов).

Приборы, позволяющие измерять или вычислять проходящее количество газа за единицу времени (расход газа), называются расходомерами или расходомерами-счетчиками.Чаще всего расход газа измеряют в кубических метрах в час (м³/ч). Счетчики газа с несколько худшими точностными характеристиками, предназначенные для технологического или внутрихозяйственного учёта и не применяемые для коммерческого учёта, часто называют квантометрами.

Прямой метод измерения объема

В этом случае одна или чаще несколько измерительных камер известного объема попеременно заполняются проходящим потоком газа со стороны входа и опорожняются на выход.Прошедший через устройство объем газа пропорционален количеству циклов наполнения-опорожнения.Данный метод используется в барабанных, мембранных (камерных), ротационных счетчиках газа. Расход газа вычисляется дифференцированием объема по времени.

Косвенный метод измерения объема

В этом случае измеряется расход газа через прибор, путем измерения, например, скорости потока газа через известную площадь сечении.Для измерения скорости потока применяются как механические устройства (различные крыльчатки, турбинки и т. п.), так и иные способы.Например, измерение скорости потока с помощью ультразвука, термоанемометра, детектирования вихрей на теле обтекания, измерения перепада давления на сужающем устройстве, измерения скоростного напора потока газа и т. д Для корректного применения данного метода необходимо в зоне измерения выравнять скорость потока газа по его сечению и направлению, для чего применяются различные устройства подготовки потока (струевыпрямители, конденсаторы потока, турбулизаторы), как в виде отдельных устройств, так и как составная часть самих приборов.

Для снижения погрешности различие скоростей потока газа по сечению (эпюра скоростей), например, из-за торможения слоев газа у стенок, может учитываться прибором при вычислении расхода газа по скорости его потока. Объем прошедшего через сечение прибора газа вычисляется интегрированием расхода по времени.

Барабанный

Используется в основном в лабораторных целях в качестве образцовых средств измерения.Барабан (вроде револьверного принципа), секция которого заполняется газом, вращается под его давлением и опорожняется дойдя до выхода.Число оборотов барабана пропорционально объему газа, прошедшего через счетчик.Вращение барабана через механическую передачу передается на счетное устройство (циферблат).Диапазоны измерения, в зависимости от типоразмеров, от единиц л/ч до 10…20 м³/ч. Характеризуются высокой точностью измерения, основная погрешность до 0,15…0,2 %.

Вихревой

Используется подсчёт периодичности возникновения вихрей вокруг обтекаемого потоком газа тела (см. Вихревой расходомер), частота которых пропорциональна скорости потока.Для детектирования вихрей используются пьезоэлектрические или термоанемометрические датчики-детекторы. Применяются приборы с диаметрами проточной части от 15…27 до 300 мм, максимальным расходом Qмакс от 50…70 до 12 000 м3/ч и диапазоном измерения от 1:10 до 1:60 (при давлении среды, близком к атмосферному).С увеличением давления среды максимальный расход и диапазон измерения увеличиваются практически прямо пропорционально давлению. Объем газа вычисляется интегрированием объемного расхода по времени.

Достоинства:

• высокие (относительно диаметра) максимальные расходы;
• широкий диапазон измерения, особенно на больших давлениях;
• отсутствие механических подвижных частей и, как следствие, пониженная чувствительность к загрязнению измеряемой среды

Недостатки:

• недостаточно низкие минимальные измеряемые расходы Qмин;
• потребность во внешнем электрическом питании и, как следствие, сложность автономного применения;
• необходимость подготовки потока — требования к участкам трубопровода до и после счётчика (измерительным участкам ИУ)

Классификация счётчиков газа по их пропускной способности

• Пропускная способность — диапазон расходов, в котором обеспечивается заявленная производителем погрешность измерения счетчика.
• Максимальный расход (Qмакс) большинством производителей выбирается из ряда 1; 1,6; 2,5; 4; 6(6,5) с множителем 10n, м3/ч.
• Значением минимального расхода(Qмин) характеризуется ширина диапазона измерений счетчика. Принято определять ширину диапазона измерений как соотношение Qмин/Qмакс. У выпускаемых в настоящее время счетчиков ширина диапазона составляет от 1:10 до 1:250 и шире.
• От Qмин следует отличать чувствительность (характеристика, как правило, механических приборов) — такой самый минимальный расход, при котором счетный механизм еще находится в движении и происходит изменение его показаний, но погрешность такого измерения не соответствует нормативной.
• По максимальной пропускной способности счетчики газа условно разделяются на бытовые, коммунально-бытовые и промышленные.

Бытовые

С максимальной пропускной способностью от 1 до 6 м³/ч.Чаще всего используют в квартирах, домах, офисах, небольших топочных для локального учёта потребления газа. Это, как правило, небольшие мембранные (камерные, диафрагменные), реже ультразвуковые, струйные, небольшие ротационные счетчики газа (см. раздел Классификация счётчиков газа по принципу действия)

Коммунально-бытовые

С максимальной пропускной способностью от 10 до 40 м³/ч.Применяются для учёта потребления газа небольшими котельными, технологическими установками и т. п. Это, как правило, более крупные мембранные (камерные, диафрагменные), ротационные, ультразвуковые, струйные счетчики газа.

Промышленные

С максимальной пропускной способностью свыше 40 м³/ч. В основном используются на узлах учёта крупных потребителей — газовых котельных, промышленных и сельхозпредприятий, узлах учёта газораспределительных сетей (ротационные, турбинные, вихревые, ультразвуковые, струйные счетчики газа), на магистральных сетях (сужающие устройства, турбинные, вихревые, ультразвуковые счетчики газа)