Typy stávajících průtokoměrů: výhody a nevýhody

Princip fungování ultrazvukového průtokoměru

Měření se provádějí měřením rozdílu v době přenosu ultrazvukových signálů ze senzorů (vysílače / přijímače). Časový rozdíl vyplývající z průchodu signálu měřicím kanálem je přímo úměrný průměrnému průtoku kapaliny / plynu. Na základě tohoto časového rozdílu se na základě akustických zákonů vypočítá objemový průtok měřené kapaliny nebo plynu. Na obrázku níže.

• t1, t 2 - doba šíření ultrazvukového pulzu podél toku a proti proudu
• Lа je délka aktivní části akustického kanálu
• Ld je vzdálenost mezi membránami PEP
• C je rychlost ultrazvuku ve stojaté vodě
• V je rychlost pohybu vody v potrubí
• a - úhel podle obrázku 1.
• PEP1, PEP2 - piezoelektrický snímač

Senzorové senzory vyráběné společností AC Electronics mají různé modifikace, se zvýšeným výstupním signálem, senzory s ochranou proti prachu a vlhkosti IP68, pro vysoké teploty +200 stupňů, pro korozivní kapaliny atd. Existuje velký výběr výrobců průtokoměrů, ale my Rád bych zdůraznil, že společnost AC Electronics, která již více než 20 let vyrábí 800 průtokoměrů v USA, se etablovala jako spolehlivý a vysoce kvalitní výrobce přístrojů.

Ultrazvukové průtokoměry: moderní modely

US-800; ECHO-R-02 (volný průtok); GEOSTREAM 71 (Doppler); VIRS-U; AKRON-01 (01C, 01P); AKRON-02; DNEPR-7; ULTRAFLOW 54; MULTICAL 62; ULTRAHEAT T150 / 2WR7; KARAT-RS; KARAT-520; IRVIKON SV-200; RUS-1, -1A, -1M, -Exi; PRAMER-510; UFM 001; UFM 005; UFM 3030; GOOY-5; RISE URSV-5XX C; RISE URSV-510V C; RISE URSV-322-XXX; RISE URSV-311; RISE URSV-PPD-Ex-2XX; RISE URSV-1XX C; RISE RSL-212, -222; RISE of RBP; RISE of PRC; SONO 1500 CT; StreamLux SLS-700P (přenosný kapesní počítač); StreamLux SLS-700F (nákladní list); SOFREL LT-US; ETALON-RM; UVR-011-Du25 ... 7000 (Ex, HART); PRAMER-517; StreamLux SLD-800F / 800P; Streamlux SLD-850F, -850P; StreamLux SLO-500F.

Přenosné průtokoměry zahrnují takové průtokoměry jako některé modely: Akron, Dnepr, StreamLux atd.

Elektromagnetické průtokoměry

Zařízení elektromagnetických průtokoměrů je založeno na zákonu elektromagnetické indukce, známém jako Faradayův zákon. Když vodivá kapalina, jako je voda, prochází silovými silami magnetického pole, je indukována elektromotorická síla. Je úměrná rychlosti pohybu vodiče a směr proudu je kolmý ke směru pohybu vodiče.

V elektromagnetických průtokoměrech proudí tekutina mezi póly magnetu a vytváří elektromotorickou sílu. Zařízení měří napětí mezi dvěma elektrodami, čímž vypočítává objem kapaliny procházející potrubím. Jedná se o spolehlivou a přesnou metodu, protože samotné zařízení neovlivňuje průtok kapaliny a vzhledem k absenci pohyblivých částí je zařízení odolné.

Výhody elektromagnetických průtokoměrů:

• Mírné náklady.
• V průřezu nejsou žádné pohyblivé ani nepohyblivé části.
• Velký dynamický rozsah měření.

Nevýhody:

• Výkon zařízení je ovlivněn magnetickým a vodivým srážením.

Princip činnosti elektromagnetického průtokoměru

Typy průtokoměrů

Mechanické průtokoměry: vysokorychlostní měřiče, volumetrické měřiče, měřiče válečkových lopatek, měřiče převodových stupňů, kapacita a stopky.

Pákové kyvadlové průtokoměry.

Průtokoměry s proměnným diferenčním tlakem: průtokoměry s omezovacím zařízením, Pitotova trubice, průtokoměry s hydraulickým odporem, s tlakovou hlavou, s tlakovým zesilovačem, rázovým paprskem, odstředivými průtokoměry.

Průtokoměry s konstantním diferenčním tlakem: rotametry.

Optické průtokoměry: laserové průtokoměry.

Ultrazvukové průtokoměry: ultrazvukový časový puls, ultrazvukový fázový posun, ultrazvukový doppler, ultrazvuková korelace.

Elektromagnetické průtokoměry.

Coriolisovy průtokoměry.

Průtokoměry vírové.

Tepelné průtokoměry: průtokoměry s mezní vrstvou, kalorimetrické.

Přesné průtokoměry.

Měřiče tepelného toku jsou ty, které jsou založeny na měření účinku tepelného působení v závislosti na průtoku na proudu nebo těle, které je v kontaktu s proudem. Nejčastěji se používají k měření průtoku plynu a méně často k měření průtoku kapaliny.

Měřiče tepelného toku se vyznačují:

· Způsob ohřevu;

· Umístění ohřívače (venku nebo uvnitř potrubí);

· Povaha funkčního vztahu mezi průtokem a měřeným signálem.

Hlavní je metoda elektrického ohmického ohřevu; indukční ohřev se v praxi téměř nikdy nepoužívá. V některých případech se také používá topení pomocí elektromagnetického pole a pomocí kapalného nosiče tepla.

Podle povahy tepelné interakce s průtokem se měřiče tepelného toku dělí na:

· kalorimetrické

(s elektrickým ohmickým ohřevem je ohřívač umístěn uvnitř potrubí);

· termokonvektivní

(ohřívač je umístěn mimo potrubí);

· termo-anemometrický

.

Mít kalorimetrické

a
termokonvektivní
průtokoměry měří teplotní rozdíl AT plynu nebo kapaliny (při konstantním topném výkonu W) nebo výkonu W (při ΔТ == const). Anemometry s horkým drátem měří odpor R zahřátého tělesa (při konstantním proudu i) nebo proudu i (při R = konst.).

Horký drát anemometrický

nástroje pro měření místních průtoků se objevily dříve než ostatní. Interně vyhřívané kalorimetrické průtokoměry, které se objevily později, nenalezly nápadné použití. Později se začaly vyvíjet termokonvektivní průtokoměry, které se díky vnějšímu uspořádání ohřívače stále častěji používají v průmyslu.

Termokonvektivní

průtokoměry jsou rozděleny na kvaz kalorimetrické (měřeno teplotním rozdílem průtoku nebo topného výkonu) a tepelnou mezní vrstvu (měřeno teplotním rozdílem mezní vrstvy nebo odpovídající topný výkon). Používají se k měření průtoku hlavně v trubkách malého průměru od 0,5 do 2,0 mm do 100 mm. Pro měření průtoku v potrubích s velkým průměrem se používají speciální typy termokonvektivních průtokoměrů:

· Částečně s ohřívačem na obtokovém potrubí;

· S tepelnou sondou;

· S externím ohřevem omezené části potrubí.

Výhodou kalorimetrických a termokonvektivních průtokoměrů je neměnnost tepelné kapacity měřené látky při měření hmotnostního průtoku. Kromě toho nedochází ke kontaktu s měřenou látkou v termokonvektivních průtokoměrech, což je také jejich významná výhoda. Nevýhodou obou průtokoměrů je jejich vysoká setrvačnost. Pro zlepšení výkonu se používají korekční obvody a pulzní ohřev. Anemometry s horkým drátem, na rozdíl od jiných měřičů tepelného průtoku, mají velmi rychlou odezvu, ale slouží především k měření lokálních rychlostí. Snížená chyba termokonvektivních průtokoměrů se obvykle pohybuje v rozmezí ± (l, 5-3)%, u kalorimetrických průtokoměrů ± (0,3-1)%.

Měřiče tepelného toku zahřívané elektromagnetickým polem nebo kapalným nosičem tepla se používají mnohem méně často. Elektromagnetické pole je vytvářeno pomocí vysokofrekvenčních, ultravysokofrekvenčních nebo infračervených zářičů. Výhodou prvních tepelných průtokoměrů s ohřevem elektromagnetickým polem je jejich relativně nízká setrvačnost. Jsou určeny hlavně pro elektrolyty a dielektrika, stejně jako selektivně šedé agresivní kapaliny.Průtokoměry s kapalným nosičem tepla se v průmyslu používají k měření průtoku kejdy a také k měření průtoku plynů a kapalin.

Teplotní limit pro použití termokonvektivních průtokoměrů je 150-200 ° C, ale ve vzácných případech může dosáhnout 250 ° C. Při zahřátí elektromagnetickým polem nebo kapalným nosičem tepla lze tento limit zvýšit na 450 ° C.

Kalorimetrické průtokoměry

Obrázek 1 - Kalorimetrický průtokoměr

(a - schematický diagram; b - rozložení teploty; c - závislost ΔT na průtoku QM při W = const)

Kalorimetrické průtokoměry jsou založeny na závislosti na topném výkonu hmotnostně průměrného teplotního rozdílu průtoku. Kalorimetrický průtokoměr se skládá z ohřívače 3, který je umístěn uvnitř potrubí, a dvou tepelných měničů 1 a 2 pro měření teplot před T1 a po T2 ohřívače. Tepelné převodníky jsou obvykle umístěny ve stejných vzdálenostech (l1 = 1 g) od ohřívače. Rozložení teplot ohřevu závisí na spotřebě látky. Při absenci průtoku je teplotní pole symetrické (křivka I), a když se objeví, je tato symetrie porušena. Při nízkých průtokech teplota T1 klesá silněji (v důsledku přílivu studené hmoty) než teplota T2, která se může při nízkých průtokech dokonce zvyšovat (křivka II). Ve výsledku se zpočátku, jak se zvyšuje průtok, zvyšuje teplotní rozdíl ΔT = Т2 - Т1. Ale s dostatečným zvýšením průtoku QM bude teplota T1 konstantní, rovná teplotě vtekající látky, zatímco T2 bude klesat (křivka III). V tomto případě se teplotní rozdíl ΔT bude snižovat s rostoucím průtokem QM. Růst ΔT při malých hodnotách Qm je téměř úměrný průtoku. Pak se tento růst zpomalí a po dosažení maxima křivky začne ΔТ klesat podle hyperbolického zákona. V tomto případě se citlivost zařízení snižuje se zvyšujícím se průtokem. Pokud se však ΔT = const automaticky udržuje změnou topného výkonu, bude mezi průtokem a výkonem přímá úměrnost, s výjimkou oblasti nízkých otáček. Tato proporcionalita je výhodou této metody, ale ukázalo se, že zařízení průtokoměru je složitější.

Kalorimetrický průtokoměr lze kalibrovat měřením topného výkonu ΔT. To vyžaduje především dobrou izolaci části potrubí, kde je umístěn ohřívač, a nízkou teplotu ohřívače. Dále jsou jak ohřívač, tak termistory pro měření T1 a T2 vyrobeny takovým způsobem, že rovnoměrně překrývají průřez potrubí. Tím je zajištěno správné měření hmotnostně průměrného teplotního rozdílu ΔТ. Současně se však rychlosti v různých bodech průřezu liší, proto se průměrná teplota v průřezu nebude rovnat průměrné teplotě průtoku. Mezi ohřívač a tepelný měnič pro měření T2 je umístěn vířič skládající se z řady šikmých lopatek, který poskytuje rovnoměrné teplotní pole na výstupu. Stejný vířič umístěný před ohřívačem eliminuje jeho výměnu tepla s tepelným měničem.

Pokud je zařízení konstruováno pro měření vysokých průtoků, je teplotní rozdíl ΔТ při Qmax omezen na 1-3 °, aby se zabránilo vysoké spotřebě energie. Kalorimetrické průtokoměry se používají pouze k měření velmi nízkých průtoků kapalin, protože tepelná kapacita kapalin je mnohem vyšší než u plynů. V zásadě se tato zařízení používají k měření průtoku plynu.

Kalorimetrické průtokoměry s vnitřním ohřevem se v průmyslu příliš nepoužívají kvůli nízké spolehlivosti provozu za provozních podmínek ohřívačů a tepelných měničů umístěných uvnitř potrubí. Používají se pro různé výzkumné a experimentální práce, stejně jako ukázkové přístroje pro kontrolu a kalibraci dalších průtokoměrů.Při měření hmotnostního průtoku lze tato zařízení kalibrovat měřením výkonu W a teplotního rozdílu ΔT. Pomocí kalorimetrických průtokoměrů s vnitřním ohřevem je možné zajistit měření průtoku s relativní sníženou chybou ± (0,3-0,5)%.

Měřiče tepelné konvekce

Tepelná konvekce jsou tepelné průtokoměry, ve kterých jsou ohřívač a tepelný měnič umístěny mimo potrubí a nejsou vloženy dovnitř, což výrazně zvyšuje provozní spolehlivost průtokoměrů a umožňuje jejich pohodlné použití. Přenos tepla z ohřívače na měřenou látku se provádí konvekcí stěnou potrubí.

Odrůdy termokonvektivních průtokoměrů lze rozdělit do následujících skupin:

1. kvaz kalorimetrické průtokoměry:

o se symetrickým uspořádáním tepelných měničů;

o s ohřívačem kombinovaným s tepelným měničem;

o s ohřevem přímo na stěnu potrubí;

o s asymetrickým uspořádáním tepelných měničů.

2. průtokoměry měřící teplotní rozdíl mezní vrstvy;

3. speciální typy průtokoměrů pro potrubí o velkém průměru.

U zařízení 1. skupiny mají kalibrační charakteristiky i kalorimetrické průtokoměry (viz obr. 1) dvě větve: vzestupné a sestupné a u zařízení 2. skupiny pouze jednu, protože jejich počáteční snímač teploty T je izolován od topné části potrubí. Kvaz kalorimetrické průtokoměry se používají hlavně pro potrubí malého průměru (od 0,5 do 1,0 mm a výše).

Čím větší je průměr potrubí, tím méně se ohřívá střední část toku a zařízení stále více měří pouze teplotní rozdíl mezní vrstvy, který závisí na jeho součiniteli přenosu tepla, a tedy na rychlosti proudění [1]. U malých průměrů se celý průtok ohřívá a teplotní rozdíl průtoku se měří na obou stranách ohřívače, jako v kalorimetrických průtokoměrech.

Termoanemometry

Anemometry s horkým drátem jsou založeny na vztahu mezi ztrátou tepla z nepřetržitě ohřívaného tělesa a rychlostí plynu nebo kapaliny, ve které je toto těleso umístěno. Hlavním účelem anemometrů se žhaveným drátem je měřit lokální rychlost a její vektor. Používají se také k měření průtoku, pokud je znám vztah mezi místním a průměrným průtokem. Existují však návrhy anemometrů s horkým drátem, které jsou speciálně navrženy pro měření průtoku.

Většina anemometrů s horkým drátem je termovodivého typu se stabilním topným proudem (měří se elektrický odpor tělesa, který je funkcí rychlosti) nebo s konstantním odporem vyhřívaného tělesa (měří se topný proud, který by měl s rostoucí rychlostí proudění). V první skupině termokondučních měničů se pro měření současně používá topný proud a ve druhé jsou topné a měřicí proudy odděleny: topný proud protéká jedním odporem a proud potřebný pro měření protéká druhým.

Mezi výhody anemometrů s horkým drátem patří:

· Velký rozsah měřených rychlostí;

· Vysokorychlostní odezva umožňující měřit rychlosti měnící se s frekvencí několika tisíc hertzů.

Nevýhodou anemometrů s horkým drátem s prvky citlivými na drát je křehkost a změna kalibrace v důsledku stárnutí a rekrystalizace materiálu drátu.

Měřiče průtoku tepla s radiátory

Vzhledem k vysoké setrvačnosti uvažovaných kalorimetrických a termokonvektivních byly navrženy a vyvinuty měřiče tepelného toku, ve kterých je průtok ohříván pomocí energie elektromagnetického pole vysokofrekvenčního HF (asi 100 MHz), ultravysoké frekvence mikrovln (asi 10 kHz) a infračervený dosah IR.

V případě ohřevu toku pomocí energie vysokofrekvenčního elektromagnetického pole jsou mimo potrubí instalovány dvě elektrody pro ohřev tekoucí kapaliny, do které je vysokofrekvenční napětí dodáváno ze zdroje (například silný generátor lampy) ). Elektrody spolu s kapalinou mezi nimi tvoří kondenzátor. Energie uvolněná ve formě tepla v objemu kapaliny v elektrickém poli je úměrná její frekvenci a závisí na dielektrických vlastnostech kapaliny.

Konečná teplota závisí na rychlosti pohybu kapaliny a klesá s jejím zvyšováním, což umožňuje posoudit průtok pomocí měření stupně ohřevu kapaliny. Při velmi vysoké rychlosti již kapalina nemá čas na zahřátí v kondenzátoru omezené velikosti. V případě měření rychlosti toku roztoků elektrolytu je vhodné měřit stupeň ohřevu měřením elektrické vodivosti kapaliny, protože silně závisí na teplotě. Tím je dosaženo nejvyšší rychlosti průtokoměru. Zařízení používají metodu porovnání elektrické vodivosti v trubici, kde proudí kapalina, a v podobné uzavřené nádobě s elektrodami, kde je stejná kapalina při konstantní teplotě [1]. Měřicí obvod se skládá z vysokofrekvenčního generátoru, který dodává napětí přes izolační kondenzátory do dvou oscilačních obvodů. K jednomu z nich je paralelně připojen kondenzátor s tekoucí kapalinou a k druhému kondenzátor se stacionární kapalinou. Změna průtoku stacionární kapaliny povede ke změně poklesu napětí na jednom z obvodů a následně k rozdílu napětí mezi oběma obvody, které se měří. Toto schéma lze použít na elektrolyty.

Obrázek 2 - Převodník měřiče tepelného toku s mikrovlnným emitorem.

Vysokofrekvenční ohřev se také používá pro dielektrické kapaliny na základě závislosti dielektrické konstanty kapaliny na teplotě. Pokud se používá k ohřívání toku ultravysokofrekvenčního pole, dodává se pomocí trubkového vlnovodu do trubice, kterou se pohybuje měřená látka.

Obrázek 2 ukazuje převodník pro takový průtokoměr. Pole generované kontinuálním magnetronem 3 typu M-857 o výkonu 15 W je napájeno vlnovodem 2. Počáteční část vlnovodu pro chlazení je opatřena žebry 12. Měřená kapalina se pohybuje fluoroplastickou trubicí 1 (vnitřní průměr 6 mm, tloušťka stěny 1 mm). Trubka 1 je spojena se vstupními tryskami 5 pomocí vsuvek 4. Část trubky 1 prochází uvnitř vlnovodu 2. V případě polárních kapalin prochází trubka 1 vlnovodem 2 pod úhlem 10 až 15 °. V tomto případě bude odraz energie pole od stěny trubice a od toku tekutiny minimální. V případě slabě polární kapaliny je trubka 1 pro zvýšení jejího množství v elektromagnetickém poli umístěna ve vlnovodu rovnoběžně s její osou. Pro řízení stupně ohřevu kapaliny mimo trubici jsou umístěny kapacitní měniče 6, které jsou zahrnuty v oscilačních obvodech dvou vysokofrekvenčních generátorů 7 a 8. Signály těchto generátorů vstupují do směšovací jednotky 9, ze které vezme se rozdílová frekvence úderů vstupních signálů. Frekvence těchto signálů závisí na průtoku. Snímač průtoku je namontován na desce 10 a umístěn v ochranném krytu 11. Frekvence generátoru mikrovlnného pole je zvolena na maximální hodnotě a frekvence měřicích generátorů 7 a 8 na minimální hodnotě dielektrické ztráty tangens tgδ.

Obrázek 3 - Převodník tepelného průtokoměru s infračerveným zářičem

Obrázek 3 ukazuje měnič pro měřič tepelného toku se zdrojem infračerveného světla. Jako zdroj infračerveného záření byly použity malé křemenno-jodové výbojky typu KGM, které mohou vytvářet velké specifické radiační toky (až 40 W / cm2).Trubka 2 vyrobená z křemenného skla (průhledná pro infračervené záření) je spojena se dvěma tryskami 1 pomocí těsnění 3, kolem kterých jsou pevně umístěny topné lampy 4 se stínítky 5 pokrytá vrstvou stříbra a chlazené vodou. Díky stříbrné vrstvě obrazovky dobře odrážejí paprsky, což koncentruje energii záření a snižuje její ztrátu pro životní prostředí. Teplotní rozdíl se měří diferenciálním termočlánkem 6, jehož spoje jsou umístěny na vnějším povrchu trysek 1. Celá konstrukce je umístěna v tepelně izolačním pouzdru 7. Setrvačnost křemíko-jodových zářičů není větší než 0,6 s.

Chyba měření těchto průtokoměrů nepřesahuje ± 2,5%, časová konstanta je do 10–20 s. Mikrovlnné a infračervené zářiče jsou vhodné pouze pro malé průměry trubek (ne více než 10 mm) a hlavně pro kapaliny. Nejsou vhodné pro monatomické plyny.

Ultrazvukový měřič průtoku kapaliny US-800

Výhody: malá nebo úplná absence hydraulického odporu, spolehlivost, rychlost, vysoká přesnost, odolnost proti hluku. Zařízení pracuje také s vysokoteplotními kapalinami. Společnost AC Electronics vyrábí vysokoteplotní sondy PEP při teplotě +200 stupňů.

Vyvinuto s ohledem na zvláštnosti provozu v Ruské federaci. Má integrovanou ochranu proti přepětí a síťovému šumu. Primární převodník je vyroben z nerezové oceli!

Vyrábí se s hotovými ultrazvukovými měniči pro průměry: od 15 do 2000 mm! Všechny přírubové spoje jsou v souladu s GOST 12820-80.

Speciálně navržený a ideálně vhodný pro použití ve vodárenstvích, topných systémech, bydlení a komunálních službách, energetice (CHP), průmyslu!

Pamatujte, že je nutné provozovat průtokoměry a provádět údržbu v souladu s návodem k obsluze.

Počitadlo průtokoměru US800 má certifikát RU.C.29.006.A č. 43735 a je registrován ve Státním registru měřicích přístrojů Ruské federace pod č. 21142-11

Pokud je měřicí zařízení používáno v oblastech podléhajících státnímu dozoru a kontrole v Ruské federaci, podléhá kontrole ze strany státních metrologických služeb.

Charakteristika chyby ultrazvukových průtokoměrů US800

** Qmin je minimální průtok; QP - přechodný průtok; Qmax - maximální průtok

Tabulka charakteristik objemového průtoku kapaliny ultrazvukových průtokoměrů US-800

Příprava zařízení k provozu a měření

1.

Vyjměte zařízení z obalu. Pokud je zařízení přeneseno do teplé místnosti ze studené, je nutné nechat zařízení zahřát na pokojovou teplotu po dobu nejméně 2 hodin.

2.

Nabijte baterie připojením síťového adaptéru k zařízení. Doba nabíjení plně vybité baterie je nejméně 4 hodiny. Aby se prodloužila životnost baterie, doporučuje se jednou za měsíc provést úplné vybití, dokud se zařízení automaticky nevypne, následované úplným nabitím.

3.

Připojte měřicí jednotku a měřicí sondu pomocí propojovacího kabelu.

4.

Pokud je zařízení vybaveno softwarovým diskem, nainstalujte jej do počítače. Připojte zařízení k volnému portu COM počítače pomocí vhodných propojovacích kabelů.

5.

Zapněte zařízení krátkým stisknutím tlačítka „Vybrat“.

6.

Když je zařízení zapnuto, provádí se autotest zařízení po dobu 5 sekund. Pokud se vyskytnou vnitřní poruchy, zařízení na indikátoru signalizuje číslo poruchy doprovázené zvukovým signálem. Po úspěšném testování a dokončení zatížení indikátor zobrazí aktuální hodnotu hustoty tepelného toku. Vysvětlení testovacích poruch a dalších chyb v provozu zařízení je uvedeno v části
6
tohoto návodu k obsluze.

7.

Po použití vypněte zařízení krátkým stisknutím tlačítka „Vybrat“.

8.

Pokud chcete zařízení skladovat delší dobu (déle než 3 měsíce), vyjměte baterie z prostoru pro baterie.

Níže je schéma přepínání v režimu „Spustit“.

Příprava a provádění měření při tepelně technických zkouškách obvodových konstrukcí.

1. Měření hustoty tepelných toků se zpravidla provádí zevnitř obvodových konstrukcí budov a konstrukcí.

Je dovoleno měřit hustotu tepelných toků z vnějšku obvodových konstrukcí, pokud je nelze měřit zevnitř (agresivní prostředí, kolísání parametrů vzduchu), za předpokladu, že je udržována stabilní teplota na povrchu. Řízení podmínek výměny tepla se provádí pomocí teplotní sondy a prostředků pro měření hustoty tepelného toku: při měření po dobu 10 minut. jejich hodnoty musí být v mezích chyby měření přístrojů.

2. Plochy povrchu jsou vybrány specifické nebo charakteristické pro celou testovanou obvodovou konstrukci v závislosti na potřebě měřit místní nebo průměrnou hustotu tepelného toku.

Vybrané oblasti pro měření na obklopující konstrukci by měly mít povrchovou vrstvu ze stejného materiálu, stejnou povrchovou úpravu a stav, měly by stejné podmínky pro přenos sálavého tepla a neměly by být v bezprostřední blízkosti prvků, které mohou změnit směr a hodnotu tepelných toků.

3. Plochy povrchu obklopujících konstrukcí, na nichž je instalován převodník tepelného toku, jsou vyčištěny, dokud není odstraněna viditelná a hmatová drsnost.

4. Převodník je po celé své ploše pevně přitlačen k uzavírací konstrukci a v této poloze fixován, čímž je zajištěn stálý kontakt převodníku tepelného toku s povrchem zkoumaných oblastí během všech následujících měření.

Při upevňování snímače mezi ním a obklopující konstrukcí nejsou povoleny žádné vzduchové mezery. Pro jejich vyloučení se na povrch v místech měření nanáší tenká vrstva technického vazelíny, která překrývá nerovnosti povrchu.

Převodník lze upevnit podél jeho bočního povrchu pomocí roztoku štuku, technické vazelíny, plastelíny, tyče s pružinou a dalších prostředků, které vylučují narušení toku tepla v měřicí zóně.

5. Při měření hustoty tepelného toku v reálném čase je nezajištěný povrch měniče přilepený vrstvou materiálu nebo přelakován barvou se stejným nebo blízkým stupněm emisivity s rozdílem Δε ≤ 0,1 jako u materiál povrchové vrstvy obklopující struktury.

6. Čtecí zařízení je umístěno ve vzdálenosti 5-8 m od místa měření nebo v sousední místnosti, aby se vyloučil vliv pozorovatele na hodnotu tepelného toku.

7. Při použití zařízení pro měření emf, která mají omezení okolní teploty, jsou umístěna v místnosti s teplotou vzduchu přípustnou pro provoz těchto zařízení a převodník tepelného toku je k nim připojen pomocí prodlužovacích vodičů.

8. Zařízení podle nároku 7 je připraveno pro provoz v souladu s provozními pokyny pro odpovídající zařízení, včetně zohlednění požadované doby výdrže zařízení pro vytvoření nového teplotního režimu v něm.

Příprava a měření

(při provádění laboratorních prací na příkladu laboratorních prací „Zkoumání prostředků ochrany před infračerveným zářením“)

Připojte infračervený zdroj k elektrické zásuvce. Zapněte zdroj infračerveného záření (horní část) a měřič hustoty tepelného toku IPP-2.

Nainstalujte hlavici měřiče hustoty tepelného toku do vzdálenosti 100 mm od zdroje infračerveného záření a určete hustotu tepelného toku (průměrná hodnota ze tří až čtyř měření).

Ručně přesuňte stativ podél pravítka, nastavte měřicí hlavu ve vzdálenostech od zdroje záření uvedených ve formě tabulky 1 a měření opakujte. Zadejte naměřená data do formuláře v tabulce 1.

Zkonstruujte graf závislosti hustoty toku infračerveného záření ze vzdálenosti.

Opakujte měření podle PP. 1 - 3 s různými ochrannými clonami (hliník odrážející teplo, látka pohlcující teplo, kov se zčernalým povrchem, smíšená - řetězová pošta). Zadejte naměřená data ve formě tabulky 1. Sestavte grafy závislosti hustoty infračerveného toku na vzdálenosti pro každou obrazovku.

Formulář tabulky 1

Vyhodnoťte účinnost ochranného působení obrazovek podle vzorce (3).

Namontujte ochrannou clonu (podle pokynů učitele) a položte na ni široký kartáč vysavače. Zapněte vysavač v režimu vzorkování vzduchu simulujícím odsávací ventilační zařízení a po 2–3 minutách (po nastavení tepelného režimu obrazovky) stanovte intenzitu tepelného záření na stejné vzdálenosti jako v odstavci 3. Vyhodnoťte účinnost kombinované tepelné ochrany podle vzorce (3).

Závislost intenzity tepelného záření na vzdálenosti pro danou obrazovku v režimu odsávací ventilace je vynesena do obecného grafu (viz položka 5).

Účinnost ochrany určete měřením teploty pro danou obrazovku s odsávacím větráním nebo bez něj podle vzorce (4).

Sestavte grafy účinnosti ochrany odsávacího větrání a bez ní.

Přepněte vysavač do režimu „foukače“ a zapněte jej. Nasměrováním proudu vzduchu na povrch specifikované ochranné clony (režim stříkání) opakujte měření v souladu s odstavci. 7 - 10. Porovnejte výsledky měření s. 7-10.

Upevněte hadici vysavače na jeden ze stojanů a zapněte vysavač v režimu „dmychadlo“ tak, aby proud vzduchu směřoval téměř kolmo k toku tepla (mírně opačně) - imitace vzduchové clony. Pomocí měřiče IPP-2 změřte teplotu IR záření bez „dmychadla“.

Sestavte grafy účinnosti ochrany "dmychadla" podle vzorce (4).

Oblasti použití průtokoměrů

• Jakýkoli průmyslový podnik.
• Podniky chemického, petrochemického, metalurgického průmyslu.
• Měření průtoků kapalin v hlavních potrubích.
• Dodávka tepla (topná místa, stanice ústředního vytápění) a dodávka chladu (ventilace a klimatizace)
• Úprava vody (kotelny, KVET)
• Zásobování vodou, kanalizace a kanalizace (čerpací stanice, čistírny)
• Potravinářský průmysl.
• Těžba a zpracování minerálů.
• Průmysl papíru a celulózy.
• Strojírenství a metalurgie.
• Zemědělství.
• Bytové měřiče tepla, vody a plynu.
• Měřiče vody a tepla pro domácnost

Metody pro výpočet množství tepla

Vzorec pro výpočet gigakalárií podle oblasti místnosti

V závislosti na dostupnosti účetního zařízení je možné určit náklady na gigakalorickou energii. Na území Ruské federace se používá několik režimů.

Platba bez měřičů během topné sezóny

Výpočet je založen na ploše bytu (obývací pokoje + technické místnosti) a je proveden podle vzorce:

P = SхNхT, kde:

• P je částka k zaplacení;
• S - velikost plochy bytu nebo domu v m²;
• N - teplo vynaložené na vytápění 1 náměstí za 1 měsíc v Gcal / m²;
• T je tarifní cena 1 Gcal.

Příklad. Poskytovatel energie pro jednopokojový byt o 36 čtvercích dodává teplo za 1,7 tisíce rublů / Gcal.Spotřebitelská sazba je 0,025 Gcal / m². Po dobu 1 měsíce budou služby topení: 36x0,025x1700 = 1530 rublů.

Platba bez měřiče po celý rok

Bez účetního zařízení se také mění vzorec pro výpočet P = Sx (NxK) xT, kde:

• N je míra spotřeby tepelné energie na 1 m2;
• T je cena 1 Gcal;
• К - koeficient četnosti plateb (počet topných měsíců se dělí počtem kalendářních měsíců). Pokud není zdokumentován důvod absence účetního zařízení, K se zvýší o 1,5krát.

Příklad. Jednopokojový byt má rozlohu 36 m2, tarif je 1700 rublů za Gcal a spotřebitelská sazba je 0,025 Gcal / m2. Zpočátku je nutné vypočítat frekvenční faktor pro dodávku tepla po dobu 7 měsíců. K = 7:12 = 0,583. Dále jsou čísla nahrazena vzorcem 36x (0,025x0,583) x1700 = 892 rublů.

Náklady za přítomnosti obecného domu metr v zimě

Cena gigakalorií závisí na typu paliva použitého pro výškovou budovu.

Tato metoda umožňuje vypočítat cenu za ústřední topení pomocí běžného měřiče. Jelikož se tepelná energie dodává do celé budovy, je výpočet založen na ploše. Použije se vzorec P = VxS / StotxT, ​​kde:

• P jsou měsíční náklady na služby;
• S je oblast samostatného obytného prostoru;
• Stot - velikost plochy všech vytápěných bytů;
• V - obecné hodnoty kolektivního měřicího zařízení za měsíc;
• T je tarifní cena 1 Gcal.

Příklad. Plocha obydlí majitele je 36 m2, z celé výškové budovy - 5000 m2. Měsíční spotřeba tepla je 130 Gcal, náklady na 1 Gcal v regionu jsou 1700 rublů. Platba za jeden měsíc je 130 x 36/5000 x 1700 = 1591 rublů.

Měřící zařízení jsou k dispozici ve všech bytech

Náklady na vytápění jednotlivých měřičů jsou o 30% nižší

V závislosti na přítomnosti kolektivního měřiče u vchodu a osobního zařízení v každém z bytů dochází ke změnám hodnot, ale to neplatí pro tarify za topné služby. Platba je rozdělena mezi všechny majitele podle parametrů oblasti takto:

1. Rozdíl ve spotřebě tepla na obecních domových a osobních měřičích se uvažuje podle vzorce Vdiff. = V- Vpom.
2. Výsledný údaj je dosazen do vzorce P = (Vpom. + VрxS / Stot.) XT.

Význam písmen je dešifrován následovně:

• P je částka k zaplacení;
• S - indikátor plochy samostatného bytu;
• Stot. - celková plocha všech bytů;
• V - hromadný tepelný příkon;
• Vpom - individuální spotřeba tepla;
• Vр - rozdíl mezi odečty jednotlivých a domácích spotřebičů;
• T je tarifní cena 1 Gcal.

Příklad. V jednopokojovém bytě o rozloze 36 m2 je nainstalován individuální pult s hodnotou 0,6. Na vyřazeném brownie 130 dala samostatná skupina zařízení 118. Plocha výškové budovy je 5000 m2. Měsíční spotřeba tepla - 130 Gcal, platba za 1 Gcal v regionu - 1700 rublů. Nejprve se vypočítá rozdíl ve čtení Vр = 130 - 118 = 12 Gcal a poté - samostatná platba P = (0,6 + 12 x 36/5000) x 1700 = 1166,88 rublů.

Použití multiplikačního faktoru

Na základě PP č. 603 je poplatek za topení účtován 1,5krát více, pokud nebyl měřič opraven do 2 měsíců, pokud byl odcizen nebo poškozen. Násobící faktor je také nastaven, pokud majitelé domů nepřenášejí naměřené hodnoty zařízení nebo dvakrát neumožnili odborníkům zkontrolovat technický stav zařízení. Násobící koeficient můžete nezávisle vypočítat pomocí vzorce P = Sx1,5 NxT.

Vzorec pro výpočet tepelné energie (na 1 metr čtvereční)

Přesný vzorec pro výpočet tepelné energie pro vytápění je vzat v poměru 100 W na 1 čtvereční. V průběhu výpočtů má formu:

Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m.

Korekční faktory jsou označeny latinskými písmeny:

• a - počet stěn v místnosti. Pro vnitřní místnost je to 0,8, pro jednu vnější konstrukci - 1, pro dvě - 1,2, pro tři - 1,4.
• b - umístění vnějších stěn ke světovým stranám. Pokud je místnost orientována na sever nebo na východ - 1,1, na jih nebo na západ - 1.
• c - poměr místnosti k větrné růžici. Dům na straně proti větru je 1,2, na závětrné straně - 1, rovnoběžně s větrem - 1,1.
• d - klimatické podmínky regionu. Uvedeno v tabulce.

• e - izolace povrchu stěny. U konstrukcí bez izolace - 1,27, se dvěma cihlami a minimální izolací - 1, dobrá izolace - 0,85.
• f je výška stropů.Uvedeno v tabulce.

• g - vlastnosti izolace podlahy. Pro suterény a sokly - 1,4, s izolací na zemi - 1,2, za přítomnosti vytápěné místnosti pod - 1.
• h - vlastnosti horní místnosti. Pokud je nahoře studená hora - 1, podkroví s izolací - 0,9, vytápěná místnost - 0,8.
• i - konstrukční vlastnosti okenních otvorů. Za přítomnosti dvojitého zasklení - 1,27, jednokomorová okna s dvojitým zasklením - 1, dvoukomorové nebo tříkomorové sklo s argonovým plynem - 0,85.
• j - obecné parametry plochy zasklení. Vypočítává se podle vzorce x = okSok / Sп, kde ∑Sok je společný indikátor pro všechna okna, Sп je čtverec místnosti.
• k - přítomnost a typ vstupního otvoru. Místnost bez dveří -1, s jedněmi dveřmi do ulice nebo lodžie - 1,3, se dvěma dveřmi do ulice nebo lodžie - 1,7.
• l - schéma připojení baterie. Uvedeno v tabulce

• m - specifika instalace radiátorů. Uvedeno v tabulce.

Před použitím vzorce vytvořte diagram s daty pro všechny koeficienty.

Často kladené otázky

Jaké průtokoměry jsou v prodeji?

Následující produkty jsou neustále v prodeji: Průmyslové ultrazvukové průtokoměry a měřiče tepla, měřiče tepla, bytové měřiče tepla, ultrazvukové stacionární in-line průtokoměry kapalin, ultrazvukové stacionární horní a přenosné horní průtokoměry.

Kde mohu vidět charakteristiky průtokoměrů?

Hlavní a nejúplnější technické vlastnosti jsou uvedeny v návodu k použití. Podmínky a požadavky na instalaci, zejména délky přímých vedení, najdete na stranách 24–27. Schéma zapojení naleznete na straně 56.

Jakou kapalinu měří ultrazvukový průtokoměr USA 800?

Ultrazvukové průtokoměry US 800 mohou měřit následující kapaliny:

• studená a teplá voda, síťová voda, tvrdá voda, pitná voda, užitková voda,
• moře, sůl, říční voda, slaná voda
• čirý, demineralizovaný, destilovaný, kondenzát
• odpadní voda, znečištěná voda
• stratalské, artéské a cenomanské vody
• tlak vody pro vysoký tlak, 60 atm (6 MPa), 100 atm (10 MPa), 160 atm (16 MPa), 250 atm (25 MPa)
• buničina, suspenze a emulze,
• topný olej, topný olej, motorová nafta, motorová nafta,
• alkohol, kyselina octová, elektrolyty, rozpouštědlo
• kyseliny, kyselina sírová a chlorovodíková, kyselina dusičná, zásady
• ethylenglykoly, propylenglykoly a polypropylenglykoly
• povrchově aktivní látky
• olej, průmyslový olej, transformátorový olej, hydraulický olej
• motorové, syntetické, polosyntetické a minerální oleje
• rostlinný, řepkový a palmový olej
• olej
• kapalná hnojiva UAN

Kolik potrubí lze připojit k ultrazvukovému průtokoměru USA 800?

Ultrazvukový průtokoměr US-800 může sloužit v závislosti na verzi: Provedení 1X, 3X - 1 potrubí; Provedení 2X - až 2 potrubí současně; Provedení 4X - až 4 potrubí současně.

Více paprsků je vyrobeno na zakázku. Průtokoměry US 800 mají dvě verze ultrazvukových snímačů průtoku: jednopaprskový, dvojpaprskový a vícepaprskový. Vícepaprskové konstrukce vyžadují během instalace méně přímých profilů.

Vícekanálové systémy jsou vhodné v měřicích systémech, kde je několik potrubí umístěno na jednom místě a bylo by pohodlnější sbírat informace z nich do jednoho zařízení.

Jednokanálová verze je levnější a obsluhuje jeden kanál. Dvoukanálová verze je vhodná pro dva potrubí. Dvoukanálový má dva kanály pro měření průtoku v jedné elektronické jednotce.

Jaký je obsah plynných a pevných látek v objemových%?

Předpokladem pro obsah plynných inkluzí v měřené kapalině je až 1%. Pokud tento stav není dodržen, není zaručen stabilní provoz zařízení.

Ultrazvukový signál je blokován vzduchem a neprochází ním; zařízení je v „nefunkčním“, nefunkčním stavu.

Obsah pevných látek ve standardní verzi není žádoucí více než 1-3%, je možné určité narušení stabilního provozu zařízení

Existují speciální verze průtokoměru USA 800, které dokáží měřit i silně znečištěné kapaliny: říční voda, zanášená voda, odpadní voda, odpadní voda, kal, kalová voda, voda obsahující písek, bahno, pevné částice atd.

Možnost použití průtokoměru pro měření nestandardních kapalin vyžaduje povinné schválení.

Jaká je doba výroby zařízení? Zda jsou k dispozici?

V závislosti na typu požadovaných produktů, sezóně, je průměrná doba odeslání od 2 do 15 pracovních dnů. Výroba průtokoměrů pokračuje bez přerušení. Výroba průtokoměrů se nachází v Cheboksary na vlastní výrobní základně. Komponenty jsou obvykle na skladě. Ke každému zařízení je přiložen návod k použití a cestovní pas. Výrobce se stará o své zákazníky, a proto všechny potřebné podrobné informace o instalaci a instalaci průtokoměru najdete v pokynech (provozní příručce) na našich webových stránkách. Průtokoměr musí být připojen kvalifikovaným technikem nebo jinou certifikovanou organizací.

Jaké typy ultrazvukových průtokoměrů je USA 800?

Existuje několik typů ultrazvukových průtokoměrů podle principu činnosti: časový puls, Doppler, korelace atd.

US 800 se týká časově pulzovaných ultrazvukových průtokoměrů a měří průtok na základě měření pulzů ultrazvukových vibrací pohybující se tekutinou.

Rozdíl mezi dobami šíření ultrazvukových pulzů ve směru dopředu a dozadu vzhledem k pohybu kapaliny je úměrný rychlosti jejího toku.

Jaké jsou rozdíly mezi ultrazvukovými a elektromagnetickými zařízeními?

Rozdíl je v principu práce a některých funkcích.

Elektromagnetické se měří na základě elektromagnetické indukce, ke které dochází při pohybu tekutiny. Mezi hlavní nevýhody - ne všechny kapaliny se měří, náročnost na kvalitu kapaliny, vysoké náklady na velké průměry, potíže s opravami a ověřováním. Nevýhody elektromagnetických a levnějších (tachometrických, vírových atd.) Průtokoměrů jsou velmi patrné. Ultrazvukový průtokoměr má více výhod než nevýhod.

Ultrazvuk se měří měřením doby šíření ultrazvuku v proudu.

Nenáročné na kvalitu kapalin, měření nestandardních kapalin, ropných produktů atd., Rychlá doba odezvy.

Široká škála aplikací, jakékoli průměry, udržovatelnost, jakékoli potrubí.

Instalace takových průtokoměrů nebude obtížná.

Hledejte ultrazvukové průtokoměry v rozsahu, který nabízíme.

Fotografie zařízení si můžete prohlédnout na našem webu. Podívejte se na podrobné a úplné fotografie průtokoměrů na příslušných stránkách našeho webu.

Jaká je hloubka archivu v USA 800?

Ultrazvukový průtokoměr US800 má vestavěný archiv. Hloubka archivu je 2880 hodinových / 120 denních / 190 měsíčních záznamů. Je třeba poznamenat, že ne ve všech verzích se archiv zobrazuje na indikátoru: pokud je EB US800-1X, 2X, 3X - archiv je vytvořen v energeticky nezávislé paměti zařízení a je zobrazen prostřednictvím komunikačních linek, není zobrazen na indikátor. pokud EB US800-4X - archiv lze zobrazit na indikátoru.

Archiv se zobrazuje prostřednictvím komunikačních linek přes digitální rozhraní RS485 k externím zařízením, například k PC, notebooku, přes GSM modem k počítači dispečera atd.

Co je ModBus?

ModBus je průmyslový protokol otevřené komunikace pro přenos dat přes digitální rozhraní RS485. Popis proměnných najdete v dokumentaci záhlaví.

Co znamenají písmena a číslice v záznamu konfigurace průtokoměru: 1. „A“ 2. „F“ 3. „BF“ 4. „42“ 5. „bez COF“ 6. „IP65“ 7. „IP68“ 8. „P“ “- ověření

A - archiv, není přítomen ve všech provedeních a není ve všech provedeních, je zobrazen na indikátoru. Ф - přírubová verze snímače průtoku. BF je průtokový snímač oplatkového typu. 42 - v některých verzích označení přítomnosti proudového výstupu 4-20 mA. KOF - sada protipřírub, spojovacích prvků, těsnění (pro verze s přírubou) Bez KOF - sada proto neobsahuje protipříruby, spojovací prvky, těsnění. IP65 - ochrana proti prachu a vlhkosti IP65 (ochrana proti prachu a postříkání) IP68 - ochrana proti prachu a vlhkosti IP68 (ochrana proti prachu a vodě, utěsnění) P - metoda ověřování napodobováním

Kalibrace průtokoměrů je organizována na základě příslušně akreditovaných podniků. Kromě imitační metody ověřování jsou některé průměry průtokoměrů na vyžádání ověřovány metodou nalití na licím zařízení.

Všechny nabízené produkty vyhovují normám GOST, TU, OST a dalším regulačním dokumentům.


Systémy měření tepelné energie

Praxe pravidelného ověřování průtokoměrů ukázala, že až polovina z řady monitorovaných přístrojů musí být překalibrována.

Obecně praxe periodického ověřování průtokoměrů (průměrů do 150 mm) na kalibračních zařízeních pro měření průtoku ukázala, že až polovina souboru sledovaných přístrojů neodpovídá stanoveným normám přesnosti a musí být překalibrována. Je třeba diskutovat o otázce přijetí během periodické kontroly: na Západě je tolerance zdvojnásobena ve srovnání s tolerancí při propuštění z výroby. Interval kalibrace není stanoven více než tradicí; zkoušky dlouhodobé expozice provozním faktorům - horké vodě - se neprovádějí. Pokud vím, pro takové testy neexistuje jediné nastavení.

Existují také dva přístupy ke struktuře měřicích systémů a metody provádění měření množství tepla. Nebo vytvořte metodiku na základě měřicích systémů, jejichž kanály jsou kanály průtoku, teploty, tlaku a všechny výpočty provádí výpočetní (nebo měřicí a výpočetní) složka systému (obr. 1); nebo při vytváření měřicích systémů založených na kanálech na použití měřičů tepla podle EN 1434 (obr. 2).

Rozdíl je zásadní: jednoduchý kanál s měřičem tepla podle EN 1434 (se standardizovanou chybou a zavedeným postupem pro jeho řízení) nebo jednoduché kanály „nesynchronizované“. V tomto druhém případě je nutné ověřit systémový software pracující s výsledky měření jednoduchých kanálů.

Více než dvě desítky měřicích systémů tepelné energie jsou zahrnuty v ruském registru. Měřicími součástmi kanálů těchto systémů jsou vícekanálové měřiče tepla podle GOST R 51649-2000, namontované v domácích měřičích tepla a vody (obr. 3).

Dalším požadavkem na tyto měřiče tepla je dostupnost speciálního softwarového produktu pro údržbu systémového rozhraní a dostupnost pro periodické seřizování vnitřních hodin měřiče tepla, takže v IC je k dispozici jediný přesný čas.

Co by mělo být zahrnuto do postupu ověřování takového měřicího systému pro množství tepla? Kromě kontroly dostupnosti certifikátů o ověření měřicích komponent kanálů - kontrola funkčnosti připojovacích komponent, už ne.

Na závěr je třeba poznamenat, že problémy diskutované v tomto přehledu se odrážejí ve zprávách a diskusích z každoročních ruských konferencí „Obchodní měření energetických zdrojů“ ve městě Petrohrad, „Metrologická podpora měření energetických zdrojů“ v jižní město Adler atd.