Газовые счетчики используют различные принципы работы. Они бывают электронные, роторные, вихревые, мембранные. Относительно недавно в продаже появился ультразвуковой счетчик газа.
Это современный прибор, он имеет небольшие размеры, отвечает последним требованиям, энергонезависим и доступен по цене.
Принцип работы ультразвуковых счетчиков газа
Конструктивно прибор представляет собой отрезок трубы, на корпусе которой закреплены пьезоэлементы от 5 до 20 мм. Принцип измерения основан на эффекте Доплера.
Пьезоэлемент посылает сигнал в газовую среду. Для измерения количества газа применяют частоту от десятков до сотен Кгц. Два приемных элемента фиксируют время прохождения звуковых волн в газовой среде.
Распространение волн по течению газа и против имеет разное значение. Приемный элемент передает данные для сравнения, которые обрабатывает вычислительный блок. И по заданным параметрам определяет расход газа.
Для точности определения расходомер газа имеет восемь пар электроакустических преобразователей. Подача 6-ти прямых звуковых импульсов и 2-х отраженных обеспечивают достоверную информацию.
При изготовлении счетчик газа ультразвуковой калибруется на заводе, где учитываются параметры эксплуатации. То есть какая именно среда будет исследоваться расходомером.
До недавнего времени использовалась схема, при которой счетчик врезался в магистраль. Однако сейчас появились устройства с накладными датчиками. Это позволило не нарушать целостность трубопровода. После обработки акустических сигналов данные отображаются на жидкокристаллическом дисплее.
Функциональные возможности, плюсы и минусы
Ультразвуковой счетчик представляет собой метрологический прибор, производящий измерения расхода газовой среды с высокой точностью. При этом конструктивно выполнен таким образом, что не создает дополнительного сопротивления измеряемой среде.
Счетчики предназначены для эксплуатации в нефтеперерабатывающей, газовой отрасли, в быту. Используется для подсчета использованного газа в домах, административных зданиях и на объектах жилищно-коммунального хозяйства.
Комплектуются программируемыми вычислительными блоками, которые обеспечивают:
- Подключение к каналам передачи данных. Что позволяет подключать их к автоматизированным системам учета;
- При измерении количества потребленного голубого топлива программный блок корректирует данные в зависимости от температуры среды, приводя значения к стандартным.
К достоинствам прибора можно отнести:
- Отсутствие механических частей обеспечивает высокую надежность всех узлов счетчика;
- Высокотехнологичные блоки позволяют сопрягать устройство с различными вычислительными комплексами сбора и передачи данных. Имеют аналоговые и цифровые интерфейсы. Поддерживают протоколы Mobdus (ASCII, RTU, TCP/IP), UNIFORM, MMS, встроенный Web server;
- Возможность диагностики на месте эксплуатации. Доступны модели, позволяющие проводить диагностику удаленно;
- Счетчик имеет высокую степень надежности;
- Отсутствие механических деталей позволило увеличить межремонтный период в разы;
- Устойчивость к вибрации и ударам;
- Счетчики могут учитывать расход в любом направлении без переналадки;
- Не чувствительны к присутствию влаги в газовой среде;
- Применяются не только для измерений расхода газа, но и воды, жидкостей, близких по физическим характеристикам к воде;
- Монтируются на трубы любого диаметра;
- Не требуют обслуживания.
Кроме достоинств, ультразвуковые расходомеры имеют недостатки. Например, чувствительность к перекосам потоков. Нельзя использовать в сетях с наличием акустических шумов. Отсутствие отечественных датчиков измерения. Все это сдерживает распространение приборов.
Условия эксплуатации
Ультразвуковой расходомер может работать в любой плоскости при температуре окружающего воздуха от -50 до + 600С. Рабочая температура жидкости может изменяться от – 50 до +80 0С. Диапазон рабочего давления должен быть в пределах от 0,1 до 40 МПа.
Приборы выпускаются на трубы диаметром от 3 до 56 дюймов (Ду80- Ду 1400). Монтаж прибора учета выполняется в любом удобном месте.
Если предполагается установка на улице, рекомендуется поместить счетчик под навес, чтобы исключить прямое попадание солнечных лучей на корпус. Врезка в магистраль выполняется с помощью фланцев.
Поставляются стандартные, но при заказе их можно изменить. Устройство не содержит трущихся деталей, поэтому после монтажа не требует дополнительного обслуживания. Срок эксплуатации составляет 10 лет, ограничен сроком годности встроенного аккумулятора.
Принцип выбора и популярные модели
Ультразвуковой расходомер отличается не только производителем и конструктивными особенностями.
Приобретая расходомер, учитывают следующие особенности.
- Первое, на что обращают внимание, — это тип газа, на который рассчитан счетчик. В паспорте должна быть отметка, какой газ измеряет прибор. Не должно быть указано воздух, азот, природный газ и т.п. Все газы имеют разную плотность, поэтому выбирают прибор, откалиброванный на определенный вид газа, например, природный газ. Учитывают рабочее давление и температуру эксплуатации. Сами приборы способны работать в широком диапазоне температур, а вычислительные блоки могут эксплуатироваться только при положительной температуре;
- Способ монтажа. Существуют три способа.
- Врезные расходомеры. Представляют собой отдельную секцию с установленным оборудованием.
- Погружные, для монтажа не требуется вырезать части трубопровода. Достаточно небольшого отверстия в трубе, чтобы закрепить измерительную штангу.
- Накладные, не требуют вносить изменения в магистраль. На трубу устанавливают датчики и закрепляют с помощью хомутов. Такой способ установки счетчика является оптимальным. Но стоимость оборудования гораздо выше врезных;
- От диаметра магистрали зависит, каким образом будет произведен монтаж оборудования. Это важный параметр. Диаметром определяется ориентировочный расход. Если он не будет соблюдаться, то получить достоверные данные не удастся.
Выбор газового счетчика осуществляется на основании всех этих параметров.
В торговой сети имеются многочисленные типы акустических расходомеров. Рассмотрим наиболее популярные модели:
- Малогабаритный ультразвуковой счетчик типа РСГБ-01. Выпускается в нескольких вариантах: G1,6, G2,5, G4. Предназначен для работы в сетях низкого давления. Диапазон рабочей температуры -10 — +50 0С. Эксплуатируется в вертикальном и горизонтальном положении. Для считывания показаний используется жидкокристаллический дисплей.
- SENSUS G6 — высокотехнологичный счетчик. Применяется для учета в жилых домах, административных зданиях, жилищно-коммунального хозяйства. Отличается высокой точностью измерения, погрешность 0,5%. Для считывания показаний имеется дисплей. Интегрируются в систему сбора данных АСКУГ между потребителем и поставщиком.
- Q.Sonik plus — предназначен для химической, газовой, пищевой промышленности. Обеспечивает поддерживание аналогового и цифрового интерфейсов. Для интегрирования в системы АСУ ТП. Температура окружающей среды от -50 до +600С;
- GC868 – акустический счетчик. Учитывает расход большинства газов. Природного, сжатого, агрессивных, токсичных, спецгазов, пара и т.д. Комплектуется накладными преобразователями. Удобен в монтаже и эксплуатации;
- Ирга-РУ – промышленный счетчик. Работает в широком диапазоне давления. Высокая точность измерения 0,5%. Отсутствуют жесткие требования к прямым участкам. Отличается высоким быстродействием.
