Схема работы газового счетчика

Схема работы газового счетчика

Принцип работы газового счетчика заключается в следующем (перед тем как прочитать описание, советую посмотреть видео, будет намного более понятно):

1 Мембранные (или, как их еще называют, диафрагменные) газовые счетчики

Газовый бытовой счетчик состоит из трех основных компонентов — герметичный корпус и встраиваемые в него измерительный механизм, а также отсчетное устройство. Принцип работы аппарата основан на учете энергии, которая отбирается при поступлении газа. Так, при подаче газа в счетчик происходит поочередное вытеснение газа из одной рабочей камеры в другую при помощи диафрагм. Движение диафрагм преобразуется во вращательное движение, которое и передается отсчетному устройству.

2 Ротационный газовый счетчик

Этот тип газовых счетчиков начали использовать одним из первых. Среди достоинств такого счетчика можно выделить относительно большую пропускную способность, сравнительно небольшие габариты и массу, помимо этого, подобные счетчики весьма долговечны. Из недостатков можно выделить дорогостоящие материалы для производства таких счетчиков, что приводит к их дороговизне.

По поводу устройства: такие счетчики состоят из корпуса с установленными внутри двумя восьмерообразными валами, которые при работе синхронизируются при помощи шестеренчатой передачи. К одному из этих валов подсоединяется привод счетного механизма. При работе, валы, находящиеся в полости корпуса газового счетчика образуют кармашки, один из которых находится над входом газа в корпусе. Так, при поступлении газа в кармашек, создается определенное давление, оно то и проворачивает восьмерообразные валы. Проворачиваясь, вал выпускает газ из кармашка в выход счетчика, в то время как над входом газа, образуется новый кармашек. Таким образом, за один полный оборот двух валов, образуется четыре таких кармашка, при этом они имеют один объем. Счетный механизм подсчитывает полные обороты за определенный период времени

обороты умножаются в четыре раза, и умножается на объем одного кармашка

После этого нехитрого вычисления, показания переводятся в цифровой эквивалент, а далее выводятся на специальную панельку счетного механизма.

3 Турбинный газовый счетчик

Счетчики этого типа, в основном, применяются на предприятиях, на которых потребление газа очень высоко. В частном же секторе, такие счетчики не применяются.

Конструкция турбинных газовых счетчиков очень сложна, основные составляющие: корпус, начинку которого составляют колесо турбины, установленное на подшипниках.

Принцип работы: проходящий газ приводит в движение турбину, а с нее вращение передается на вал привода ферритового магнита, он, в свою очередь, за один оборот включает геркон (специальный выключатель, через который пропущен ток). При включении геркона создается электрический импульс, поступающий на счетный механизм (тоже электронный).

Счетный механизм на современных турбинных счетчиках является мини компьютерной системой. Подобная система не только подсчитывает импульсы и переводит их цифровой эквивалент, но и следит за правильностью работы газового счетчика, а также сигнализирует о не санкционированном вмешательстве в работу агрегата. В самые современные счетные механизмы турбинных газовых счетчиков оснащаются модемами, через которые напрямик передаются все показания на серверы газа проверяющим службам.

4 Вихревой расходомер

Это, пожалуй, наиболее сложное устройство среди механизмов для учета расхода газа. Применяется такое устройство на очень крупных предприятиях, которые потребляют огромное количество газа. Потому как принцип работы у него достаточно сложен (мягко говоря), описывать его мы не будем, приведу лишь вот этот отрывок:

Работают они на основе зависимости от расхода частоты колебаний давления, возникающих в потоке в процессе вихреобразования или колебания струи либо после препятствия определенной формы, установленного в трубопроводе, либо специального закручивания потока. Счетные механизмы в подобных устройствах также как и на турбинных счетчиках являются мини компьютерной системой, некоторые из которых оснащены модемами.

В современной России энергоресурсы стоят недешево и цены на них растут с незавидной стабильностью. Даже несмотря на то, что наше государство является одним из мировых лидеров по добыче природного топлива, его оплата составляет заметную часть семейного бюджета.

Действующим законодательством допускается платить за поток газа по рассчитанным нормативам. В этом есть смысл для благоустроенных квартир с центральным водяным отоплением. Но для частных домов и квартир с газовым отоплением оплата энергоресурса в зимний период становится главной в сумме стоимости услуг ЖКХ. Нормативы потребления энергоресурса рассчитываются исходя из его максимального значения вне зависимости от погодных условий в конкретном отопительном сезоне и теплопроводности ограждающих конструкций.

Важно! Фактическое потребление газа ниже его расчетного значения. Поэтому установка газового счетчика в современной действительности не роскошь, а необходимость.

Из чего состоит газовый счетчик, принцип действия и особенности его конструкции. Эти знания необходимы для правильного выбора учетного механизма и его эффективной работы.

Устройство счетчика газа

При всём разнообразии типов, схема того, как устроен газовый счетчик одинакова. Она состоит из следующих конструктивных элементов:

  • входной клапан;
  • измерительный механизм – работает на определение объёма проходящего через него газа;
  • кривошипно-шатунный механизм (система импульсных датчиков) — работает на определение замеров с измерительного механизма на шкалу показателей;
  • шкала показателей или счётный механизм – визуализирует объём проходящего через прибор газовой смеси в числовых единицах измерения;
  • выходной клапан.
Читайте также:  Белая кухня в сочетании с деревом

Как работает счетчик газа

Измерительный прибор устанавливается на входе в систему потребителя и предназначен для замеров объёма смеси, проходящего через измеряющий прибор. Существует ошибочное мнение, что природное сырьё измеряется в единицах скорости поступления потока – куб.м за час. На самом деле устройство измеряет количество использованных кубических метров «голубого» топлива и не более того.

Классификация измерителей по конструкции измерительного механизма

Счетчики учета классифицируются по принципу измерения объема. Принцип работы газового счётчика зависит от типа измерительного механизма, используемого в конструкции прибора. По этому принципу различают:

Мембранная или диафрагменная система

Действие таких механизмов устроено на поступлении входящего газа в две емкости заданного объёма. Набирая полный объем газа одна из емкостей передаёт механическое движение рычажному механизму и через золотник переключает потребление газа на вторую мембранную емкость. За время действия парной мембраны первая ёмкость выпускает измеренный газ в выходной клапан и принимает исходное положение для последующих замеров.

Таким образом, попеременным действием гибких полостей заранее известного объёма происходит измерение проходящего через прибор газа. Эта механическая система наиболее популярна в частном секторе в силу простой реализации кинематики и механики и, как следствие, её низкой стоимости. От количества мембран в приборе учёта зависит точность его измерений и цена его приобретения.

Роторная или ротационная система

Измерительный механизм ротационных счетчиков устроен исходя из взаимосвязи двух восьмиобразных роторов, горизонтальные оси которых расположены перпендикулярно друг другу. При повороте на четверть под давлением входящего потока один из роторов пропускает через себя фиксированный объём рабочей смеси и приводит в действие следующую четверть парной восьмёрки.

Расчётный объём газа, находящийся между роторным механизмом и корпусом стравливается в выходную систему клапанов, а система рычагов передаёт цифровые значения на шкалу показателей.

Подобный система счисления является высокотехнологичной и в силу своей низкой стоимости доступна для частного потребителя или внутриобъектного учета расхода газа в промышленности.

Турбинные счетчики

Турбинный механизм состоит из системы, основанной на вращении ведущего вала под действием давления входной составляющей на лопасти турбины. За счет понижающей зубчатой передачи скорость вращения вала передаёт количество проходящего через систему газа на считывающее устройство.

Важно! работы подобных агрегатов необходима регулярная смазка подшипников и зубчатых колёс редуктора, в связи с чем в измерительном устройстве предусмотрена автономная система смазки.

Такие устройства располагаются после газораспределительных пунктов и служат для учёта расхода газа крупными промышленными предприятиями.

Классификация газовых счётчиков по принципу передачи данных

В зависимости от принципа передачи физически измеренных величин объёма в визуальный вид различают два типа газовых счетчиков:

  1. Механические – передача измерений основана на механической системе рычагов со смещённой осью, зубчатых колёс и других приёмов Архимеда и современной механики.
  2. Электронные — передача данных осуществляется за счет датчиков оцифровки исходных в электрические импульсы.

Важно! Визуализация данных от измерительных механизмов в электронном виде происходит значительно точнее, чем от механического привода. Да и внешний вид прибора в данном случае выглядит более компактней и современней. Но «цена вопроса» при покупке электронного счетного устройства оставляет желать лучшего для рядового российского потребителя.

Выбор между электронными и механическими счетчиками остаётся за финансовыми возможностями покупателя и фактической необходимостью в точности измерений.

Пропускная способность газового счетчика

Под пропускной способностью понимается техническая возможность аппарата измерить определённый объем газа за единицу времени. Единица измерения величины – кубический метр в час. Этот показатель для каждой конкретной конструкции рассчитывается исходя из фактического объёма рабочей камеры, необходимого времени на осуществление одного рабочего цикла при нормальном давлении газа и понижающего коэффициента. Увеличенная пропускная способность влияет на размеры счетного устройства.

Маркировка регистраторов газа

Маркировка основана на латинской букве G и пропускной способности учетной системы, которая измеряется в кубических метрах в час. Марка G 1.6, в обозначении которой присутствует цифра 1.6, говорит о том, что эффективный учёт осуществляется при скорости потребления от 1.6 до 2.5 куб. метров в час. При выборе модели счётчика с определенной маркировкой необходимо учитывать суммарную потребность в газе имеющихся приборов при их работе в максимальном режиме.

Термокорректор

Работа обычного газового счетчика измеряется в диапазоне от -40 до +40 С. Но необходимо учитывать, что объём газа при положительной температуре обладает свойством увеличиваться, а при отрицательной – сокращаться. Один кубометр в установленном нормативными актами аспекте представляет из себя объем энергоресурса при температуре 20С.

Если речь идёт о необходимости сделать установку счетчика в постоянно отапливаемом помещении, то в работе термокорректора необходимость отсутствует. При установке прибора в частных домах на открытом воздухе без присутствия такого элемента в счетном устройстве не обойтись.

Электрический счетчик — устройство

Водный счетчик — устройство

ВИДЫ ГАЗОВЫХ СЧЁТЧИКОВ.
УСТРОЙСТВО СЧЁТЧИКОВ ГАЗА И ПРИНЦИП ИХ РАБОТЫ.

Мембранные (диафрагменные, камерные) газовые счётчики.

Мембранный счетчик газа (ещё их называют: диафрагменный или камерный) – это газовый счетчик, принцип действия которого основан на том, что при помощи различных подвижных преобразовательных элементов газ разделяют на доли объема, а затем производят их циклическое суммирование.

Читайте также:  Уход за самшитом в саду

Диафрагменный газовый счетчик (рис. 1) состоит из:
Корпуса 1, крышки 2, измерительного механизма 3, кривошипно-рычажного механизма 4, связывающего подвижные части диафрагм (мембран) с верхними клапанами 5 газораспределительного устройства, сёдел клапана (нижняя часть распределительного устройства) и счетного механизма.

Корпус и крышка счетчика могут быть:
— стальными, штампованными с покрытием против искрообразования и коррозии. Соединение стального штампованного корпуса и крышки осуществляется посредством герметизирующего материала и стяжной пластины 6, они обеспечивают плотное прилегание двух частей друг к другу;
— алюминиевыми, литыми.

Корпус и крышка счетчика в таком исполнении герметично закрываются при помощи специальных прокладок и комплекта винтов, один из винтов выполняет роль пломбы. Детали и узлы измерительного механизма для мембранных счетчиков обычно изготавливают из пластмасс. Применение пластмассовых измерительных механизмов значительно снижает себестоимость продукции, увеличивает стойкость к воздействию химических компонентов находящихся в газе, значительно уменьшает коэффициент трения в движущихся частях счётного механизма, и препятствует обману или остановке счётчика при помощи различных магнитов.

В зависимости от конструкции, класса (объемов измеряемого газа) измерительный механизм может состоять из двух или четырех камер. Принципиальная схема работы диафрагменного счетчика показана на рисунке 1.1.

Принцип работы счетчика газа:
а) измеряемый поток газа, через входной патрубок, поступает в верхнюю полость корпуса и далее через открытый клапан в камеру номер 2. Увеличение объема газа в камере 2 вызывает перемещение диафрагмы и вытеснение газа из камеры номер 1 на выход из щели седла клапана и далее в выходной патрубок газового счетчика. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры номер 1 диафрагма останавливается в результате переключения клапанных групп. Подвижная часть клапана камер номер 1 и 2 полностью перекрывает сёдла клапанов этих камер, отключая этот камерный блок.
б) Клапан камер 3 и 4 открывает вход газа из верхней полости корпуса счотчика в камеру номер 3, наполняет ее, что вызывает перемещение диафрагмы и вытеснение газа из камеры 4 в выходной патрубок через щели в седле клапана. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры номер 4 диафрагма останавливается в результате отключения клапанного блока камер 3 и 4.
в) Клапан камер 1 и 2 открывает вход газа из верхней полости корпуса счетчика в камеру 7. При подаче газа в камеру 1 диафрагма 1 и 2 перемещается, вытесняя газ из камеры номер 2 в выходной парубок через щели в седле клапана. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры 2 диафрагма останавливается в результате отключения клапанного блока камер номер 1 и 2.
г) Клапан камер 3 и 4 открывает вход газа из верхней полости корпуса счотчика в камеру 4. При подаче газа в камеру 4 диафрагма 3 и 4 перемешается и вытесняет газ из камеры 3 в выходной патрубок через щели в седле клапана. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры номер 3 диафрагма останавливается в результате отключения клапанного блока 3 и 4.

Этот процесс повторяется периодически. Счетный механизм считает число ходов диафрагм (число циклов работы измерительного механизма — n). За каждый цикл вытесняется объем газа Vц равный сумме объемов камер 1, 2, 3, 4. Один полный оборот выходной оси (измерительного механизма) соответствует 16-ти циклам.

Устройство и принцип действия турбинного счетчика газа.

В турбинном газовом счётчике (рис. 2) колесо турбины приводится во вращение под воздействием потока газа, число оборотов колеса прямо пропорционально протекающему объему газа. Число оборотов турбины через понижающий редуктор и газонепроницаемую магнитную муфту передается на счетный механизм находящийся вне газовой полости. Счётный механизм показывает (по нарастающей) суммарный объем газа прошедший через прибор при рабочих условиях.

На крайнем зубчатом колесе редуктора закреплен постоянный магнит, а вблизи колеса — два геркона, частота замыкания контактов первого пропорциональна скорости вращения ротора турбины, тоесть скорости потока газа. При появлении мощьного внешнего магнитного поля контакты второго геркона замыкаются, что используется для сигнализации о несанкционированном вмешательстве.
Конструктивно турбинные счетчики газа, представляют собой отрезок трубы с фланцами, в проточной части которого последовательно по потоку расположен входной струйный выпрямитель, узел турбины с валом и опорами вращения. На корпусе счетчика установлен узел масляного насоса, с помощью которого в зону подшипников по трубкам подается жидкое масло. На корпусе турбины предусмотрены места для установки датчиков для измерения давления, температуры, импульсов.

По степени автоматизации процесса измерений, а также обработки результатов измерений турбинные счетчики газа выпускаются в следующих вариантах комплектации:
— для раздельных измерений контролируемых параметров с произвольно выбранными средствами обработки результатов измерений (счетными устройствами ручного действия, микрокалькуляторами и т.д.);
— для полуавтоматических измерений контролируемых параметров с вычислительными устройствами обработки результатов измерений и устройствами с ручным вводом значений условно-постоянных параметров, или ручной коррекцией результатов измерений и вычислений;
— для автоматических измерений всех контролируемых параметров с вычислительными устройствами обработки измерительных результатов.

Устройство и принцип работы ротационных газовых счётчиков.

В связи с увеличением различных видов газового оборудования возникла необходимость в измерительных приборах, которые обладали бы сравнительно большой пропускной способностью и значительным диапазоном измерений. И имели сравнительно небольшие габаритные размеры. Этим условиям удовлетворяют ротационные счётчики газа, которые дополнительно обладают следующими достоинствами: отсутствие потребности в электроэнергии, долговечность, возможность контроля исправности работы по перепаду давления на счетчике (во время его работы), не чувствительность к кратковременным перегрузкам. Ротационные счетчики газа широко применяют в коммунальном хозяйстве, особенно в отопительных котельных, а также на небольших и средних предприятиях.

Читайте также:  Чем отличается фарфор от фаянса и керамики

Ротационный (роторный) счетчик газа — камерный счетчик, в котором в качестве преобразовательного элемента применяются восьмиобразные роторы.

Ротационный счетчик газа типа РГ состоит из:
Корпуса 1, внутри которого вращаются два одинаковых восьмёркообразных ротора 2 передаточного и счетного механизмов, связанных с одним из роторов. Под действием разности давлений газа эти роторы приводятся во вращение. Газ поступает через верхний входной патрубок и выходит через нижний выходной патрубок. При вращении роторы обкатываются своими боковыми поверхностями. Синхронизация вращения роторов достигается с помощью двух пар одинаковых зубчатых колес, укрепленных на обоих концах роторов в торцевых коробках вне пределов измерительной камеры. Для уменьшения трения и износа роторы постоянно смазываются маслом, залитым в торцевые коробки.

Объем газа вытесненный за пол оборота одного ротора, равен объему ограниченному внутренней поверхностью корпуса и боковой поверхностью ротора, занимающего вертикальное положение. За полный оборот роторов вытесняются четыре объема.

При изготовлении ротационных счетчиков газа особое внимание обращается на легкость хода роторов и уменьшение не учитываемых утечек газа через счетчик. Легкость хода, являющаяся качественным показателем малого трения в механизме, следовательно, малой потери давления в счетчике. Это обеспечивается установкой валов роторов на шариковые подшипники, сведением до минимума трения в редукторе и счетном механизме, а также рациональным выбором конструктивных размеров и частоты вращения роторов. Уменьшение утечек газа достигается тщательной обработкой и взаимной подгонкой внутренней поверхности корпуса и трущихся поверхностей роторов. Зазор между корпусом и прямоугольными площадками, расположенными на концах наибольших диаметров роторов, колеблется от 0,04мм до 0,1 мм в зависимости от типа счетчика. При изготовлении счетчиков особое внимание уделяется статической балансировке и обработке роторов.

Устройство и принцип работы вихревых расходомеров (газовых счётчиков).

Вихревыми называются газовые счётчики, основанные на зависимости от расхода частоты колебаний давления, возникающих в потоке в процессе вихреобразования или колебания струи либо после препятствия определенной формы, установленного в трубопроводе, либо специального закручивания потока.

Свое название вихревые расходомеры (счётчики газа) получили от явления срыва вихрей, возникающих при обтекании потоком жидкости или газа препятствия. Это препятствие обычно выполняется в виде усеченной трапецеидальной призмы (рис. 8.9). Позади тела обтекания располагается чувствительный элемент, воспринимающий вихревые колебания.

К достоинствам вихревых счётчиков газа следует отнести: отсутствие подвижных частей, независимость показаний от давления и температуры, большой диапазон измерений, частотный измерительный сигнал на выходе, возможность получения универсальной градуировки и сравнительно небольшая стоимость.
К недостаткам вихревых газовых счётчиков относятся значительные потери давления (до 30-50 кПа) и ограничения возможностей их применения: они не пригодны при малых скоростях потока газа, для измерения расхода в загрязненных и агрессивных средах.

Схема вихревого первичного преобразователя расхода (СИ — устройство счета импульсов в вихревом счётчике газа)

Жидкостные газовые счетчики.

Так же существуют жидкостные счётчики газа. Это одни из самых точных газовых счетчиков. Но из – за сложности их конструкции, и сложности в обслуживании подобные счетчики в основном применяют в лабораторных условиях. Работают жидкостные счётчики газа на принципе скорости выталкивания определенных газовых субстанций, в определенных порциях, из определенной жидкостной субстанции (в основном из дистиллированной воды). Порции выталкивания газовой субстанции из жидкостной задаются лопатообразным валом специальной формы.

Бытовые и коммунально бытовые счетчики газа, выпускаемые промышленностью:

Счетчики газа СГМН-1 G4, G6 (УП «Минский механический завод им. С. И. Вавилова»)
Газовые счётчики СГМН-1 G6 (ООО «Новогрудский завод газовой арматуры»)
Счетчики газа СГД-2,5 (ООО «Новогрудский завод газовой арматуры»)
Газовые счетчики СГБ-G2,5, G4-1 (ЗАО «Сигнал-Прибор»)
Счотчики газа СГБ-G2,5, G4 Сигнал (ЗАО «Сигнал-Прибор»)
Газовые счотчики СГБ-G6 (ЗАО «Сигнал-Прибор»)
Газосчётчики СГК-1,6, -2,5, -4 ( ФГУП ВПО «Точмаш»)
Газосчетчики СГК-4-1 (ОАО «Электроприбор»)
Газосчотчики СГ-1 (ОАО «Релеро» (НПО им. Попова))
Расходомеры газа NPM-G1,6, G2,5, G4 (ЗАО «Газдевайс»)
Газовые расходомеры Gallus 2000 G1,6, G2,5, G4 («Actaris»)
Газовые счётчики G6-RF («Actaris»)
Счётчики газа G10, G16, G25, G40 («Actaris»)
Газовые счетчики BK-G1,6, G2,5, G4 (ООО «ЭЛЬСТЕР РусГазПрибор»)
Счетчики газа BK-G6, G10, G16, G25 (ООО «Krom Schroder»)
Счотчики газа РЛ-4, -6 (ОАО «Ивано-Франковский завод “Промприбор”»)
Газовые счотчики РГА G10, G16, G25 (ОАО «Ивано-Франковский завод “Промприбор”»)
РГА-Ex G10, G16, G25 (ОАО «Ивано-Франковский завод “Промприбор”»)
«Берестье» Г2,5, КГ4 (ООО «БЭМКРОМГАЗ»)
«Берестье» Г4, Г6 (ООО «БЭМКРОМГАЗ»)
МКМ G4, G6 («Premagas»)
УБСГ-001 G6, G10 (ЗАО «Газдевайс»)
ЛИС-1 (ГУП «ГНПП “Сплав”»)
KG-2(G1,6) («KumHo Metertech»)

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector