Ввертные петли для дверей: как установить дверные петли в парную? Правила их регулировки

К каким дверям подойдут ввертные петли. В двух словах о монтаже и регулировке петель

Преимущества ввертных петель. При монтаже каких дверей их используют. Несущая способность петель, их установка и регулировка. Что такое дверной притвор.

Для любых дверных конструкций необходимы петли, они обеспечивают подвижное соединение полотна с коробкой. Без этой фурнитуры невозможно представить распашную дверь, входит в список основных деталей для сборки как входных, та и межкомнатных блоков.

Петли сегодня доступны разного типа. Помимо стандартных карточных, нередко используются врезные, или ввертные детали, их еще называют штыревыми. В магазине, который специализируется именно на дверной фурнитуре, проблем не составит купить врезные петли с несущей способностью до 100 кг.

Такого вида фурнитура надежна и может регулироваться, но совместима далеко не со всеми дверными конструкциями.

Ввертные (врезные, штыревые) петли – что собой представляют, преимущества

Врезная, или ввертная петля – это два поворотных цилиндра со сквозными отверстиями. В отверстия вставлены штыри (стержни с резьбой). Нижний, несущий цилиндр изделия штырями прикручивается к коробке, а верхний – к полотну.

Такого типа врезные петли имеют значимые достоинства.

  • Простая установка;
  • Прочность и износостойкость;
  • Обслуживание без откручивания;
  • Возможность регулировки в трех направлениях.

Плюс после монтажа цилиндры можно замаскировать, сделать так, чтобы они были незаметными. Для них предусмотрены декоративные колпаки. Подбираются колпаки под цвет двери.

Назначение

Ввертные петли предназначены для входных или межкомнатных деревянных дверей с притвором. Выпускаются для правого и левого крепления. Выдерживающие нагрузку до 100 кг. Для тяжелых полотен допустима установка дополнительной петли.

Дверь с притвором (фальцем) – это дверь, у которой край полотна оснащен дополнительной планкой, частично перекрывающей рамную часть по периметру. Толщина притворной планки равна четверти от толщины полотна, отсюда и такое название – дверь с четвертью, то есть с притвором.

Для чего нужна четверть? Она закрывает зазор между створкой и рамной частью, с ней полотно плотно прижимается к коробу, обеспечивается высокий уровень тепло- и звукоизоляции, плюс улучшается внешний вид двери.

Чтобы установить дверь с притвором, понадобятся ввертные петли. Помимо них можно использовать угловые карточные.

Установка и регулировка

Для точного сверления отверстий под штыри потребуется шаблон. Он может продаваться вместе с петлями или отдельно. Без шаблона из-за замеров на монтаж потребуется больше времени.

Для удобства сверления отверстий под штыри полотно фиксируют. Специально для этого предусмотрены специальные стойки. Можно также зафиксировать полотно к рабочему столу струбцинами.

Делают разметку мест установки петель.

Фиксируют шаблон, высверливают отверстия для штырей.

Так же подготавливают коробку: размечают, сверлят отверстия.

Далее ввинчивают штыри, прикручивают один цилиндр к полотну, другой, несущий – к коробке.

Створчатую часть навешивают на рамную.

После установки дверного блока в проем при необходимости выполняют регулировку петель.

Для выставления полотна в горизонтальном направлении шестигранником или отверткой прокручивают верхний винт.

Чтобы добиться нужного зазора между полотном и коробкой, затягивают или ослабевают нижний винт.

Для регулировки по вертикальной оси прокручивают центральный винт.

Регулировка позволяет подкорректировать дверь для беспроблемного открывания и закрывания, если были допущены незначительные неточности в разметке или после встраивания в проем на один-два миллиметра деформировались составные части коробки. Не требует каких-то особых усилий и не отнимает много времени.

Как установить петли на межкомнатную дверь

Межкомнатные двери в нашем современном понимании давно превратились из обычных конструктивных элементов перегородок в полноценные детали интерьера. Перед заказом полотен, владелец квартиры анализирует продукцию многих производственных предприятий и из широкого ассортимента выбирает именно то, что нужно ему.

Однако для комфорта, уюта и удобной долгой эксплуатации одной красоты и практичных материалов явно недостаточно – огромную роль здесь играют петли. Бесшумное и лёгкое открывание двери – один из главных критериев удобства её использовании при проживании в помещении.

Многие отечественные предприятия предлагают комплексный подход к решению проблемы заполнения дверного проёма, и устанавливают петли ещё на этапе производства по решению заказчика. Но это происходит не всегда по разным причинам, и время от времени владелец помещения вынужден обращаться к профессионалам или устанавливать петли своими руками.

Как выбрать дверные петли

Перед тем, как приступить к установке дверных петель, необходимо их приобрести в нужном количестве. Сделать это не так просто, как можно подумать с первого раза – подвесы подразделяются по размеру воспринимаемой нагрузки, количеству на полотне, используемым материалам, типу крепления и другим критериям:

  • Главное, что влияет на количество петель – масса полотна. Причём, в закрытом состоянии дверь плотно зафиксирована в коробке и обрамлена несущими элементами со всех сторон. При открывании полотна, нагрузка на петли резко возрастает – образуется пара сил – в верхней части выдёргивающие усилия, а в нижней части – сжимающие. Эти нагрузки неминуемо действуют на посадочные стержни петель, и в результате неправильного выбора, они могут сломаться или деформироваться.
  • В то же время, в любом положении, саморезы, удерживающие дверные подвесы, работают на срез, и их прочность также важна. Как правило, каждая стандартная петля имеет шаблонные отверстия под устройство от 4 до 6 саморезов, а сами метизы прилагаются в комплекте. Перед покупкой их необходимо осмотреть визуально, и, если их прочность вызывает сомнение, лучше приобрести другие метизы из высокопрочной стали дополнительно.
  • Для удобства эксплуатации тяжёлых массивных изделий лучше использовать подвесы с шариковыми подшипниками, которые воспринимают на себя основную нагрузку и максимально снижают силу трения.
  • Если установка петель ведётся своими руками, лучше спросить консультанта об изделиях с возможностью незначительной рихтовки, так как отсутствие профессионального инструмента нередко приводит к фатальным ошибкам. Наилучшим решением для начинающего мастера будет приобретение петель с регулировочными шайбами и овальными отверстиями для крепежа. Всё это обеспечит возможность люфта уже смонтированного элемента и избавит от дополнительных трат в случае неточной фиксации.
  • При установке двери в ванную комнату следует помнить, что это помещение с повышенным влажностным режимом, и все металлические элементы могут быть подвержены коррозии. Поэтому для данного типа пространств лучше приобрести петли с особым покрытием, либо из нержавеющей стали или латуни.
  • Следует уделить особое внимание на конструкцию двери, прежде всего, на её толщину, так как контактная поверхность петли не должна выступать за пределы её торца. Лучше всего выбирать изделия с шириной на 3 – 4 мм меньше, чем толщина самого полотна. В таком случае появится возможность скрыть крепёжные элементы, обеспечив, при этом, эстетический внешний вид двери.
Читайте также:
Глинтвейн в домашних условиях

Рис. 2. Профессионально смонтированный подвес

Как разметить дверное полотно для врезки петель

Русская народная пословица гласит: «Семь раз отмерь – один раз отрежь». Эти слова как нельзя кстати подходят для врезки петель в конструкцию двери. Данному виду работ предшествуют многочисленные этапы по разметке и замерам. Таким образом, для достижения наилучшего результата, начинающему мастеру лучше следовать следующим советам:

  • В случае с двухпетельным навесом двери, от каждого торца полотна отсчитывается расстояние в 200 – 250 мм, после чего петля прикладывается к месту будущей установки и полностью обводится карандашом как по контуру, так и в месте отверстий под саморезы.
  • При необходимости устройства третьей петли, её нельзя ни в коем случае устанавливать по центру полотна – только со смещением к верхней части. Связано это с действием изгибающего момента, когда дверь находится в открытом положении. При установке данного подвеса в середине полотна, пара сил полностью перестаёт действовать на конструктивный элемент, так как в месте равновесия схемы её значение равно нулю, и такая петля будет бесполезна.

Рис. 3. Дверные полотна с 3 петлями

  • Каждая петля имеет верх и низ, и дверь строго должна насаживать на элементы сверху. В связи с этим, перед разметкой, необходимо определить правильное положение подвеса. Многие производители нередко помечают правильность положения стрелками, что значительно облегчает жизнь новичка при производстве работ.
  • Стержневой шарнирный элемент при нанесении разметки должен быть направлен только на лицевую часть полотна.
  • Любая неточность в обрисовка петель приведёт к зазорам, в случае с саморезами – не позволит им полностью войти в толщу древесины, и всё это неминуемо скажется на функционировании конструкции. Все метизы должны быть углублены до предела, без образования дополнительного люфта для пластины.

Алгоритм врезки петель

Для корректного использования готовой двери петли нужно углубить в дерево на толщину их металла – как правило – 3 – 5 мм. Для того, чтобы это сделать, разумеется, лучше обратиться к профессионалам, которые используют струбцины и специальные фрезерные станки с алмазной режущей кромкой. Это обеспечит идеальную врезку петли в полотно без повреждения основного материала двери. В противном случае, если такой возможности нет – можно воспользоваться обычной стамеской, выполняя следующие действия:

  • Стамеской с узкой режущей кромкой необходимо аккуратно, шаг за шагом, выдалбливать узкую аккуратную прорезь в толще дерева, следуя карандашной разметке. При выполнении этой работы нужно всегда следить за глубиной погружения металла в древесину.
  • После того, как контур выдолблен, можно начинать снятие толщи дерева под установку петель, формируя посадочное место.
  • При снятии стружки стамеска должна быть направлена скошенной стороной вниз, под углом к горизонтальной поверхности среза около 30 градусов. Работы лучше начинать с боковой части полотна, отслеживая каждый миллиметр контакта режущей кромки. В случае, если стамеска будет развёрнута угловым срезом вверх, то при ударной нагрузки режущий инструмент начнёт не снимать стружку, а всё больше погружаться в толщу дерева, что недопустимо.
  • После удаления лишней древесины, поверхность получается недостаточно ровной, и её нужно тщательно зашлифовать при помощи напильника. В результате, на месте врезки должна образоваться ровная и гладкая поверхность, которая обеспечит максимально плотное примыкание стальной пластины с последующей фиксацией.

Рис. 4. Врезка петель в полотно

По завершении работ петлю нужно приложить к образовавшемуся посадочному месту и посмотреть, насколько её поверхность совпадает с основным торцом двери. При недостаточном углублении нужно повторить процедуру.

Пошаговая инструкция по устройству петель

В принципе, если врезка удалась, и петли идеально подходят под посадочное место, то самый сложный этап работ уже позади. Однако про завершение монтажа говорить слишком рано, так как подвесы нужно прочно зафиксировать как в полотне, так и в коробке. Для того, чтобы это сделать – необходимо выполнить несложный алгоритм чётких действий:

  • Петля снова прикладывается к подготовленному посадочному углублению, и мастер наносит карандашом точки для установки саморезов.
  • Следует заметить, что, вне зависимости от качества метизов и материала двери, вкручивать их без направляющих отверстий весьма рискованно – материал полотна может легко треснуть, потеряв эстетический вид и, самое главное – надёжность фиксации подвеса.
  • Далее необходимо взять обычную дрель, переключить её на режим сверления, установить тонкое сверло, на 1 диаметр меньше габарита самореза, отметить глубину погружения металла и нанести отверстие, удерживая инструмент строго перпендикулярно поверхности кромки полотна.
  • Повторить операцию для каждого места установки метиза, в зависимости от количества отверстий на самой петле.
  • Аккуратно приложить подвес к месту врезки, наживить все саморезы по очереди и, используя ручную отвёртку или шуруповёрт с ограничением усилия затяжки, зафиксировать все саморезы вместе с петлёй. Повторить данное действие для каждого подвеса.
Читайте также:
В чем отличие премиум обоев

Рис. 5. Установка подвесов своими руками

Установка двери после монтажа петель

Если все петли установлены и зафиксированы, соосность стержней проверена как на коробке, так и на полотне двери, можно приступать к её монтажу.

Перед тем, как зафиксировать дверь к коробке, нужно убедиться, что все элементы скольжения на контактных элементах на месте. В качестве них выступают шариковые подшипники, шайбы или специальные скользящие прокладки, к том числе и регулировочные элементы.

Все стержни и пазы нужно аккуратно смазать для комфортной эксплуатации двери в будущем, а, непосредственно перед установкой полотна, желательно силой попытаться раскачать петлю, убедившись в надёжности её фиксации при помощи саморезов.

Для монтажа лучше прибегнуть к помощи ещё одного человека, так как, вне зависимости от количества подвесов, навеска должна происходить единовременно на все посадочные стержни. При большой массе двери сделать это сложно, а при попадании петли лишь на один фиксирующий стержень существует риск его деформации и нарушения соосности.

При попадании всех стержней в ответные части петель, дверь можно считать установленной. Остаётся лишь проверить её несколькими циклами открывания и закрывания. В идеале, полотно не должно задевать пол или дверную коробку при закрывании, а зазор между ними должен быть постоянным. Кроме того, нужно следить за створом полотна при примыкании – он должен быть неизменным. Если это не так, то дверь «завалена», и в будущем это скажется на эксплуатации.

Рис. 6. Врезка петель в коробку

Конечно, данный вид работ сложно отнести к примитивным процессам, и он требует определённого мастерства, сноровки и наличия хороших инструментов. В то же время, межкомнатная дверь устанавливается на долгие годы, и должна удовлетворять всем требованиям. Именно поэтому лучшим решением будет не прибегать к самостоятельной установке, а обратиться за помощью к специалистам, которые смонтируют конструкцию идеально, обеспечив её гарантией. Стоит помнить, что выявленные на завершающем этапе проверки двери ошибки исправить чрезвычайно сложно.

Как врезать дверные петли быстро и качественно

Приветствую Вас, мои дорогие читатели.

Тема данной статьи: «Как правильно врезать дверные петли«

После того как мы научились самостоятельно собирать дверную коробку — можно перейти к следующему шагу и установить дверные петли.

Дверная петля — это важнейший элемент дверной коробки, поскольку она обеспечивает подвижность дверного полотна.

Благодаря грамотному и правильному монтажу вы сможете избежать в дальнейшем таких проблем — как затирание дверей или их заедание. Исключите скрипы и перекосы дверного полотна.

После прочтения данной статьи вы поймете, что врезать дверные петли можно своими руками, не прибегая к помощи мастеров! Я всегда за экономию! Необходимый инструмент

Для врезки петель нам потребуется нехитрый инструмент:

  1. Петли
  2. Молоток
  3. Набор стамесок
  4. Шуруповерт или отвертка
  5. Клинья, если дверная коробка уже установлена
  6. Карандаш
  7. Строительный уголок
  8. Строительная рулетка

Выбор петель

К выбору петель стоит подойти весьма основательно.

Они должны не только подходить к дверям по дизайну, но и выполнять свои функции, чтобы не допустить поломки дверного полотна.

Рассмотрим самые востребованные виды:

  • Прямые петли

Самые распространенные. Представляют из себя две прямоугольные пластины по бокам- их еще называют «карточными».

Абсолютно идентичны «карточным» петлям. Отличие лишь в том, что пластины выполнены в форме углов. Используются для маятниковых и дверей с притвором.

Шарнир на данных петлях «утапливается» в дверях. Преимущественно используются в дорогом сегменте дверей.

  • Вворачиваемые

Состоят из поворотной оси со штырями. Такие петли держат очень малый вес и монтируются исключительно на легкие двери соответственно.

По способу установки петли подразделяются на:

  • Накладные петли — не требуется подготовка места посадки петли. Просто прикручиваются к месту саморезами. К таким петлям можно отнести петли — бабочки.
  • Ввертные — просто вворачиваются в дверь
  • Врезные — петли, под которые требуется делать углубление. К таковым относятся «карточные» и угловые петли

В зависимости от стороны открывания дверей петли подразделяются на:

  • левосторонние
  • правосторонние
  • универсальные

Если с левыми и правыми петлями все понятно, то универсальные можно использовать в обоих случаях!(Капитан очевидность!) Их серьезный недостаток — это то, что они неразборные. Поэтому их врезка будет немного сложнее.

Делаем разметку на дверном брусе

Разметку дверных петель всегда начинаю с дверного полотна. Отступаем от верха и низа двери по 20 см и ставлю метки.

Прикладываем петли к двери таким образом, чтобы стержни петли чуть — чуть не касались дверного полотна. Делается это для достижения свободного хода полотна. Сильно выдвигать петлю тоже не стоит — ослабите крепление и под весом двери петлю перекосит.

Читайте также:
Древовидные пионы: названия сортов, посадка и уход

Далее обводим контур петель острым карандашом, либо можно использовать канцелярский нож, но для этого требуется повышенная внимательность и аккуратность.

Для того, чтобы петля не «гуляла» в руках ее можно прихватить на пару саморезов, предварительно просверлив под них отверстия меньшего диаметра.

Делаем разметку на петельном брусе

Переносим размер на брус. Как это делаю я — на ровной горизонтальной поверхности совмещаю собранную дверную коробку с полотном с соблюдением всех технологических зазоров.

Прикладывая петлю — переношу метки непосредственно на брус.

Повторяем операцию по обведению контура.

Все эти шаги нужны при установки накладных петель или угловых.

Установка простых «карточных» петель

Врезку петель начинаю с полотна двери.

После разметки необходимо по контуру пройти стамеской ( я обычно пользуюсь на 22 мм), аккуратно пристукивая молотком.

Если вы производите врезку в деревянные двери, то при разметке необходимо просмотреть стойку и полотно на наличие сучков. Если таковые имеются, то отступаем вверх, либо вниз на расстояние сучка.

Затем ставим стамеску плоской — без угла стороной вверх и послойно убираем материал, делая углубление под петлю. Повторяем все шаги для второй петли.

Ни в коем случае не переворачиваем стамеску режущим углом вниз. При ударе молотком режущая кромка пойдет не вдоль материала, а уйдет вниз, выбрав большее количество материала, чем нужно. Сильно заглубленная петля приведет к тому, что дверное полотно будет упираться в коробку и постепенно дверь деформируется.

На дверном брусе все делается абсолютно также. Маленький вам совет — для большего удобства можно открутить стойку от дверной коробки и вместе с пазами смонтировать место под ответную часть замка.

Врезка дверных петель на межкомнатную дверь — видео

Монтаж петель — бабочек

Для тех, кто не хочет «заморачиваться» со всеми вышеописанными процедурами — смело приобретайте петли — бабочки.

Благодаря тому, что при совмещении одна часть петли заходит в другую никаких манипуляция со стамесками можно не проводить. Достаточно приложить петлю к месту монтажа, просверлить отверстия и затянуть петлю.

Петли бабочки зачастую подкупают новичков своим главным достоинством — под них не требуется делать паз. Но при монтаже вы также должны учесть несколько нюансов:

  • перед установкой петли бабочки должны быть абсолютно хорошо выставлены. В результате перекосов петли двери будут пружинить или появится перекос при закрывании.
  • еще один недостаток таких петель — это невозможность снять дверное полотно, не открутив петлю. Тоже самое относится и к универсальным петлям.
  • так как «бабочки» монтируются без паза, то образуется не эстетический зазор.

Как врезать петлю — бабочку — видео

Установка угловых «карточных» петель

Друзья мои, все шаги по установке данных петель схожи с простыми петлями. Разница лишь в форме самих петель.

Одна из сторон выполнена в виде угла под 90°. Обычно межкомнатные двери имеют технологический зазор и при закрывании полотно входит в коробку, но если необходимо отсечь холодное помещение от теплого, то используют двери с притвором.

Притвор — это небольшой выступ по всей длине полотна, который перекрывает зазоры, тем самым ощутимо повышая изоляционные свойства дверей.

Установка скрытых петель

Скрытые петли обладают рядом преимуществ перед остальными:

  • очень простой уход
  • их практически не видно
  • повышенное сопротивление к взлому

Итак, чтобы грамотно врезать скрытые петли необходимо придерживаться данного алгоритма действий:

  • Для начала производим разметку. Она аналогична вышеописанным методам.
  • Формируем углубление под петлю. Здесь имеется маленький нюанс — все дело в том, что в большинстве своем форма скрытых петель не прямоугольная, а закругленная. Поэтому, если у вас нет фрезера, то «придется попыхтеть». Используйте маленькую стамеску.
  • Теперь, как при врезке замков, необходимо сформировать углубления под саму систему петли. Для этого воспользуйтесь дрелью с коронкой или со сверлом. Чтобы не «переборщить» с глубиной — предварительно замеряем петли. Чтобы результат проделанной работы вас не разочаровал подойдите к нему со всей возможной аккуратностью.
  • Петли осталось закрепить шурупами. Для этого помещаем их в ложе, просверливаем отверстия под шурупы и завинчиваем.

Как врезать скрытые петли — видео

Регулировка петель

Как бы грамотно не были установлены петли — ничто не вечно.

Со временем петли могут расшататься — это исправляется простым подтягиванием саморезов.

Скрытые петли, благодаря современному механизму, схожему с петлями пластиковых окон, позволяют производить регулировку в трех плоскостях.

Уход за дверными петлями

Любому механизму требуется уход и и петли тому не исключение.

Перед тем, как приступить к работам нужно очистить петли от накопившейся пыли и грязи.

Первый враг петель, который пагубно влияет на их эксплуатационные свойства — трение. Со временем заводская смазка теряет свои характеристики, что приводит к появлению скрипов и нарушению легкости хода дверей.

Чтобы этого избежать, достаточно раз в год проводить профилактику — смазывать петли. Смазать разъемные петли можно машинным маслом, либо литолом, немного разъединив петлю.

Для универсальных петель можно применить спрей WD-40.

После проделанных операций двери нужно несколько раз открыть и закрыть — для равномерного распределения смазки. Если что-то из грязи попало на дверное полотно, то нужно немедленно отмыть пятно.

Читайте также:
Из чего сделать прозрачную крышу на террасе

Для предотвращения нарушения лакокрасочного покрытия не стоит протирать их абразивными веществами, также не стоит закрашивать петли, как это делали раньше. Повреждение покрытия приведет к коррозии материала и выходу из строя петли.

Чем смазать дверные петли — видео

Заключение

Ну вот и все, друзья мои.

Как видите установка дверных петель своими руками потребует от вас терпения и внимательности, но если вы будете соблюдать все вышеописанные рекомендации, то все у вас однозначно получится!

Как и в чем измеряется расход газа: методы измерения + обзор всех видов газовых расходомеров

Расходомер – устройство для измерения объемного или массового расхода вещества, включая природный газ, горючие, агрессивные газы, продукты разделения воздуха. Вычисление объемов потока на предприятиях промышленной отрасли или в быту можно выполнить и без привлечения специалистов.

Далее мы расскажем как и в чем измеряется газ, приведем описание приборов которые используются для этой цели, а также рассмотрим основные методы определения расхода газа.

Прямой метод измерения потребления газа

Объем газа вычисляют в кубических метрах, реже используются другие единицы массы, такие как тонны или килограммы, как правило, для технологических газов.

Прямой метод – это единственный метод, обеспечивающий прямое измерение объема проходящего газа.

К слабым сторонам приборов, вычисляющих объемный или массовый расход вещества, относятся:

  1. Ограниченная работоспособность расходомеров в условиях загрязненного газа.
  2. Существует высокая вероятность поломки в результате частичного перекрытия потока или пневматического удара.
  3. Высокая стоимость ротационных счетчиков по сравнению с другими приборами.
  4. Крупные габариты устройств.

Многочисленные достоинства этого метода перекрывают перечисленные недостатки, благодаря чему и он и получил наибольшее распространение по числу установленных счетчиков.

В их числе – прямое измерение объема газа, отсутствие зависимости от искажений графика скоростей потока, как на входе, так и на выходе, что позволяет сократить УУГ . Ширина диапазона составляет до 1:100. Для этой цели применяются приборы мембранного и ротационного типа. Они могут использоваться в помещениях, с установленными котлами импульсного типа.

Косвенные методы измерения

Эти методы предусматривают вычисление, к примеру, скорости потока вещества через заданную площадь сечения. Для получения максимально точных результатов необходимо выровнять скорость движения газа.

Измерение расхода газа по перепаду давлений

Один из самых распространенных и изученных методов расхода газа, основанный на использовании сужающего устройства, имеет несколько преимуществ, включая простоту механизма преобразователя расхода, действие которого направлено на измерение перепада давления вещества, протекающего через местное сужение в газовом трубопроводе. Для проведения расчетов не потребуются расходомерные стенды.

Несмотря на наличие полной научно-технической базы, этот метод измерения имеет несколько существенных недостатков – небольшой диапазон измерения, который даже с учетом многопредельных датчиков давления, не превышает значение 1:10.

Гидравлические сопротивления в газовых трубопроводах повышают чувствительность к графику изменения у средненных скоростей по глубине или ширине потока на входе в диафрагму. Длина прямых участков перед сужающими устройствами должна составлять не менее 10 диаметров Ду сооружения из труб.

Скоростной метод определения расходов

Для этого метода используются преобразователи турбинного типа. Эти приборы имеют несколько преимуществ, включая небольшие габариты и вес, доступную цену в своей категории.

У этих устройств отсутствует чувствительность к пневматическим ударам. Интервал значений измерения расхода составляет до 1:30, что существенно превышает аналогичный показатель для сужающих устройств.

К недостаткам можно отнести чувствительность, хоть и незначительную, к искажениям потока на входе и выходе прибора, отклонение результатов измерений пульсирующих потоков газа. На небольших расходах, в диапазоне от 8 до 10 м 3 /ч, расходомеры неработоспособны.

Ультразвуковой метод измерения

Популярность акустических расходомеров, с помощью которых измеряется количество газа, в особенности в коммерческом учете, возросла с развитием микроэлектроники. В акустических расходомерах отсутствуют подвижные части, а также детали, выступающие в поток, что существенно повышает их надежность.

Измерение производится в широком интервале значений благодаря способности устройства продолжительное время работать от встроенного источника питания. Отечественные приборы не отвечают всем необходимым требованиям, так как во избежание влияния искажений потока газа на результаты расчетов необходимо использовать исключительно многолучевые ультразвуковые расходомеры.

Классификация расходомеров по принципу действия

Расходомеры отличаются по нескольким параметрам, включая давление, тип используемого газа, температурный режим. Выбирать устройство следует в зависимости от условий применения, а также поставленных задач.

Измерительные приборы состоят из таких частей, как преобразователь, отвечающий за перепад давления, соединяющего элемента и манометра.

Тип #1 – струйные автогенераторные расходомеры

Расходомер этого типа, предназначенный также для измерения расхода природного газа, имеет несколько отличительных характеристик. Прибор охвачен отрицательными обратными связями, частота подключений струи зависит от расхода газа.

Счетчики, выпущенные на основе струйных расходомеров, применяются для коммерческого учета без предварительной экспертизы.

Расходомер струйного автогенераторного типа подвержен засорению, в числе его недостатков также нестабильность показателя преобразования.

Эти приборы имеют схожие недостатки с вихревыми устройствами:

  • зависимость от искажений графика скоростей, при условии использования в комплекте с сужающими приборами;
  • массовые потери напора невозвратимы;
  • основная часть расходомера имеет огромные габариты;
  • значительная нестабильность показателя преобразования.

Достоинства автогенераторного расходомера не отличаются от вихревого устройства, за исключением способности работать с загрязненными газами. Эти расходомеры не нашли широкого практического применения в коммерческом учете.

Читайте также:
Джинсы с эффектом потертости

Тип #2 – вихревые расходомеры-счетчики

Выделяют несколько сильных сторон приборов, включая точность проведенных измерений, отсутствие чувствительности к загрязнениям и пневматическим ударам, легкость эксплуатации, в устройстве также отсутствуют подвижные части.

Известны и существенные недостатки использования этого типа расходомеров – повышенная чувствительность к механическим колебаниям, просадка давления. Диаметр труб должен находиться в диапазоне 15-30 см.

Тип #3 – ультразвуковые расходомеры

Устройство, также известное как акустическое, имеет несколько неоспоримых преимуществ:

  • отсутствие гидравлического сопротивления;
  • в приборе нет подвижных деталей, что усиливает его надежность;
  • повышенная прочность механизма;
  • быстрое действие.

Расходомер этого типа базируется на определении разницы во времени прохождения сигнала.

Ультразвуковые сенсоры, расположены по диагонали относительно друг друга, выполняют функцию приемника и излучателя. Задействование нескольких каналов компенсирует деформацию профиля потока.

Тип #4 – барабанные расходомеры

Эта категория устройств используется, как правило, для проведения лабораторных исследований. Давление, возникающее во время вращения барабана, приводит к заполнению секцию газом и их последующему опорожнению.

Количество оборотов барабана пропорционально кубическим единицам газа, показатель передается на циферблат счетной конструкции. Барабанные расходомеры обладают высокой точностью измерения.

Тип #5 – левитационные устройства

Подвижная деталь тахометрического устройства вращается в подшипниках, скорость равняется объемному расходу газа. Превращение быстроты кругового движения в электрический сигнал осуществляется с помощью вторичного преобразователя, результаты отражаются на индикаторе.

Левитационные приборы востребованы в коммерческом учете потребления природного газа, как в бытовых, так и в коммунальных целях.

Тип #6 – мембранные счетчики

Патент на изготовление одного из самых распространенных приборов учета для измерения газа был выдан во второй половине девятнадцатого века на территории Англии.

Принцип действия механического расходомера основан на изменении положения подвижных камерных мембран в момент поступления газа. Поочередное перемещение осуществляется во время впуска и выпуска вещества.

Счетное устройство приводит в действие система редуктора и рычагов. Механизмы обладают широким диапазоном значений для измерений – до 1:100.

Тип #7 – ротационные приборы

В устройстве механического типа в измерительной камере расположены два ротора, которые начинают двигаться под напором вещества. Вращающиеся детали расположены под прямым углом друг к другу, их начальное местонахождение фиксируется с помощью колес-синхронизаторов.

Количество газа пропорционально числу оборотов роторов. С помощью магнитной муфты и редуктора вращение ротора передается на счетное устройство, отвечающее за накопление объема прошедшего вещества.

К основным достоинствам ротационных расходомеров можно отнести высокую точность измерения, компактность прибора, широкий диапазон измерений расходов. Среди недостатков выделяют шумность механизма, его высокую стоимость, чувствительность к внешним факторам, в том числе загрязнению.

Тип #8 – турбинные расходомеры

Прибор механического типа имеет форму отрезка трубы, внутри расходомера размещена турбина с валом и движущимися опорами. Силовое устройство двигается за счет вещества, проходящего через измерительную камеру.

Скорость движения механизма равняется скорости потока и расходу газа. Накопленный объем отражается на счетном механизме, передача на него осуществляется механическим способом с помощью редуктора, системы шестеренок.

Помимо перечисленных, существуют и другие устройства, но они используются, как правило, в научных исследованиях. В коммерческой сфере они практически не задействованы.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали о том, как выбрать газовый счетчик для дома. Подробнее – переходите по ссылке.

Приборы для измерения количества газа

Устройства для измерения расхода газа по способу вычисления делятся на несколько категорий. Скоростные используются для определения объемного числа исследуемой среды. В этих приборах отсутствуют измерительные камеры. Чувствительной деталью выступает турбинка (тангенциальная или аксиальная), которую приводит во вращение поток вещества.

Объемные счетчики отличаются меньшей зависимостью от типа продукта. К их недостаткам можно отнести сложность конструкции, высокую цену и внушительные габариты. Устройство состоит из нескольких измерительных камер, отличается более сложной конструкцией. Делится этот тип приборов на несколько видов – поршневые, лопастные, шестеренчатые.

Известна и другая классификация счетчиков количества газа, которая включает три типа устройств: роторные, барабанные и клапанные.

Роторные счетчики обладают большой пропускной способностью. Их действие основано на вычислении количества оборотов лопастей внутри устройства, показатель соответствует объему газа. К основным их преимуществам можно отнести долговечность, независимость от электроэнергии, повышенную устойчивость к кратковременным перегрузкам.

Барабанные счетчики состоят из корпуса, счетного механизма и барабана с измерительными камерами. Принцип действия устройства для измерения потребления газа состоит в определении количества оборотов барабана, который вращается за счет разности давления. Несмотря на точность вычислений, этот тип приборов не нашел широкого применения по причине своих громоздких размеров.

Принцип действия последнего типа счетчиков, известного как клапанный, базируется на перемещении подвижной перегородки, на которую действует разность давления вещества. Устройство состоит из нескольких частей – счетного и газораспределительного механизма, а также корпуса. Имеет большие габариты, поэтому в основном используются в быту.

Выводы и полезное видео по теме

О том как работают вихревые газовые расходомеры пойдет речь в следующем видеоролике:

Измерение расхода газа – одна из ключевых задач на производстве. На рынке расходомеров представлено огромное количество устройств с различными конструкциями и принципами действия, которые подойдут и для бытовых нужд. С их помощью можно определить практически любое количество жидкости или газа, при этом не потребуется специальная поверочная образцовая установка.

Вы можете дополнить наш материал интересными сведениями по теме статьи, задать интересующие вопросы или поучаствовать в обсуждении. Оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Читайте также:
Дизайн гостиной с перегородкой: умело используем этот элемент

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ГАЗА

Рассмотрим основные методы и средства измерения расхода газа, применяемые в системах газоснабжения и газораспределения.

Наибольшее распространение получили расходомеры на базе метода сужения потока и газовые счетчики.

Метод сужения потока

Метод основан на теоретических положениях гидродинамики (уравнение Бернулли, теорема Эйлера), в соответствии с которыми при установке в газопроводе сужающего устройства (диафрагмы, сопла, трубки Вентури), создается разность статических давлений на входе и выходе из прибора (перепад давления), значение которого позволяет определить расход газа. Фактически такие приборы являются дифференциальными манометрами и применяются для определения массового (кг/ч) либо объемного (м 3 /ч) расхода газа.

Измерение расхода газа объемными счетчиками

Эти приборы определяют объем протекшего через них количества газа за определенный промежуток времени (сутки, месяц, год) при текущих значениях рабочей температуры, давления и плотности газа.

Объем газа V при давлении и температуре измерения (р, 7) приводится к нормальным условиям (р«=101325 Па, Тц=0 °C) с помощью уравнения состояния:

где z – коэффициент сжимаемости рассматриваемого газа.

Объемные газовые счетчики по принципу действия подразделяются на мембранные (лопастные, диафрагменные), ротационные, тахометрические (турбинные), акустические и вихревые.

Мембранные счетчики (диафрагменные, камерные, лопастные) –счетчики газа, принцип действия которых основан на том, что при помощи различных подвижных преобразовательных элементов газ разделяют на доли объема, а затем производят их циклическое суммирование.

Диафрагменный счетчик (рис. 13.1) состоит из корпуса, крышки, измерительного механизма, кривошипно-рычажного механизма, газораспределительного устройства и счетного механизма.

Процесс повторяется периодически. Счетный механизм подсчитывает число ходов диафрагм (или число циклов работы измерительного механизма). За каждый цикл вытесняется объем газа, равный сумме объемов камер 1, 2, 3, 4. Один полный оборот выходной оси измери

тельного механизма соответствует 16-ти циклам.

Рис 13.1. Принципиальная схема работы диафрагменного счетчика

Промышленностью выпускаются диафрагменные счетчики типа BK-G бытовые (табл. 13.1), коммунально – бытовые (табл. 13.2) и промышленные (табл. 13.3).

Ротационные счетчики. В связи с увеличением видов оборудования возникла необходимость в измерительных приборах, которые обладали бы сравнительно большой пропускной способностью и значительным диапазоном измерений при сравнительно небольших габаритных размерах. Этим условиям удовлетворяют ротационные счетчики газа. Ротационные счетчики широко применяют в коммунальном хозяйстве, особенно в отопительных котельных, а также на небольших и средних предприятиях.

Ротационный счетчик типа РГ (рис. 13.2, табл. 13.4) – камерный счетчик газа, состоящий из измерителя, счетного механизма и дифференциального манометра.

В чугунном корпусе измерителя расточены два полуцилиндра, в каждом из которых размещен ротор, имеющий форму восьмерки. Расположение роторов – взаимно-перпендикулярное. Роторы приводятся во вращение под действием разности давлений газа, поступающего через верхний входной патрубок и выходящего через нижний выходной патрубок.

Технические характеристики бытовых счетчиков газа

природный газ, газовая фаза сжиженного газа

Объем цикла, дм 3

Максимальный расход, м 3 /ч

Минимальный расход, м 3 /ч

Максимальное рабочее давление, кПа, для счетчиков с корпусом из листовой стали

Предел погрешности, %: Ст Qmin Д° 0,1 Qnom От 0,1 Qnom до Qinax

Потеря давления при 0тах , Па

Максимальный расход, м 3 /ч

Минимальный расход, м 3 /ч

Максимальное рабочее давление, кПа

Gt Qniiit ДО 0,1

От 0,1 Qnom до Qmax

Размер резьбы штуцеров, дюйм

Диапазон рабочих температур, °C

Диапазон температур окружающей среды, °C

Мсжоссвос расстояние, мм

Условный проход Ду

Габаритные размеры, мм

Межповерочный интервал, лет

Средний срок службы, лет, нс менее

природный газ, газовая (

  • 10 16 16
  • 0,06 0,1 0,1
  • 50 50 50

>аза сжиженного газа 25 40

  • 0,16 0,25
  • 50 50

Технические характеристики диафрагменных промышленных счетчиков газа

Рабочая среда Максимальный расход, м 3 /ч Минимальный расход, м 3 /ч Номинальный расход, м 3 /ч Максимальное рабочее давление, кПа Максимальная потеря давления при Qmax, Па Погрешность измерений, %: От Qmin до 0,1 Q„0tn От 0,1 Qnom ДО Qmax Температура рабочей среды, °C Температура окружающей среды, °C Габаритные размеры, мм Масса, кг Межповерочный интервал, лет Средний срок службы, лет, не менее

природный газ, газовая фаза сжиженного газа 65 100 160

  • 0,4 0,65 1
  • 40 65 100
  • 50 50 50
  • 300 300 300

от -25 до +40 от -40 до +55 564x327x329 680x392x403 740x449x571

При вращении роторы обкатываются своими боковыми поверхностями. Объем газа, вытесненный за пол-оборота одного ротора, равен объему, ограниченному внутренней поверхностью корпуса и боковой поверхностью ротора, занимающего вертикальное положение. За полный оборот ротора вытесняются четыре таких объема.

Рис 13.2. Ротационный счетчик газа типа РГ

Таблица 13.4

Счётчики газа ротационные

Диаметр условного прохода, мм

Минимальный расход, м 3 /час

Максимальный расход, м 3 /час

Турбинные счетчики. В них под воздействием потока газа приводится во вращение колесо турбины, число оборотов которого прямо пропорционально протекающему объему газа (рис. 13.3, табл. 13.5). Обороты турбины через понижающий редуктор и газонепроницаемую магнитную муфту передаются на находящийся вне газовой полости счетный механизм, показывающий (по нарастающей) суммарный объем газа, прошедший через прибор при рабочих условиях.

Таблица J 3.5

Счётчики газа промышленные турбинные

Диаметр условного прохода, мм

Рабочее давление, МПа

Расход при Р=0,005 МПа, м 3 /час

Читайте также:
Железобетонные изделия (ЖБИ) - виды, характеристики, свойства

Расход при давлении 1,6 МПа, м7час

Рис. 13.3. Схема турбинного счетчика газа:

  • 1.10- измеряемое поперечное сечение; 2- включение давления; 3- магнитная муфта;
  • 4- счетный механизм; 5- термоизмерительный зонт РТ-100; 6- контрольный термометр;
  • 7- канал выхода; 8- датчики импульсов; 9- колесо турбины; 11 – вытесняющее тело

Акустические (ультразвуковые расходомеры). Большинство промышленных ультразвуковых расходомеров используют эффекты, основанные на перемещении акустических колебаний движущейся средой. Они служат для измерения объемного расхода, потому что эффекты, возникающие при прохождении акустических колебаний через поток среды (жидкости или газа), связаны со скоростью перемещения среды. Для ввода акустических колебаний в поток и для приема их на выходе из потока необходимы излучатели и приемники колебаний – главные элементы первичных преобразователей ультразвуковых расходомеров.

Достоинствами ультразвуковых расходомеров являются широкий диапазон измерения расхода и возможность применения микропроцессорной техники. Основным недостатком ультразвуковых расходомеров является чувствительность к содержанию в потоке газа твердых и газообразных включений.

Вихревые расходомеры. Принцип их действия основан на зависимости расхода от колебаний давления, возникающих в потоке в процессе вихреобразования, или колебаний струи после препятствия определенной формы, установленного в трубопроводе, специального закручивания потока.

Измерение расхода

Расход – это продукт или сырье проходящий через поперечное сечение трубопровода в единицу времени.

Существуют два вида расхода – объемный (Qv) и массовый (Qm) . Они рассчитываются по формулам:

где α – расчетный коэффициент расхода;

К²t – температурный коэффициент (коэффициент расширения), эта величина выбирается из справочника;

ρ — плотность продукта или сырья;

d20 – диаметр сужающего устройства при температуре t = 20˚С;

∆Р – перепад давления на сужающем устройстве.

Из этих формул видно, что разница между объемным и массовым расходом заключается в подкоренном выражении, т.е. в одном случае под корнем перепад давления ∆Р делится на плотность ρ, а в другом случае эти две величины перемножаются.

Единицы измерения объемного расхода : м3/ч; м3/с.

Единицы измерения массового расхода : кг/ч; кг/с; т/ч; т/с.

При измерении расхода существует такое понятие, как »Количество вещества». Количество вещества – это продукт или сырье, проходящее через поперечное сечение трубопровода за промежуток времени (смену, вахту, час, месяц и т.д.).

Количество вещества измеряется счетчиками, которые устанавливаются:

1. По месту (в трубопроводе);

2. В операторной (вторичный прибор).

Количество вещества – выражают в единицах объема (м3) или массы (кг).

Существует несколько методов измерения расхода:

1. Расходомеры постоянного перепада давления.

2. Расходомеры переменного перепада давления.

3. Электромагнитные расходомеры.

4. Турбинные расходомеры.

5. Акустические расходомеры.

6. Приборы измеряющие расход по эффекту »Кориолисовых сил».

7. Тепловые расходомеры.

8. Вихревые расходомеры.

Метод постоянного перепада давления.

Ротаметр – расходомеры обтекания. Ротаметры устанавливают в вертикальный участок трубопровода. Он представляет собой стеклянную трубку в форме конуса, обращенную широким концом вверх, внутри которой находится поплавок. Наибольшее давление будет в кольцевом зазоре между поплавком и стенками сосуда, а наименьшее сверху.

а) нижнюю коническую часть;

б) среднюю цилиндрическую часть;

в) верхнюю со скошенными бортиками, косые линии предназначены для предания поплавку устойчивости.

В зависимости от пределов измерения поплавок изготовляют из: эбонита, дюралюминия или нержавеющей стали. Шкала нанесена непосредственно на стеклянной трубке.

Преимущества ротаметров:

1. Простота конструкции

2. Возможность измерения малых расходов

3. Значительный диапазон измерения

4. Возможность измерения агрессивных сред

5. Равномерная шкала.

Существуют ротаметры с электрической дистанционной передачей показаний. Они являются бесшкальными датчиками. Ротаметры типа РЭ (ротаметр электрический) – могут использоваться при t˚С от -40˚С до +70˚С.

Используются для измерения расхода неагрессивных жидкостей.

Метод переменного перепада давления.

Для того, чтобы создать перепад давлений в трубопроводе, устанавливают сужающее устройство. На нашем предприятии в качестве сужающего устройства применяют диафрагмы. Конструктивно диафрагма представляет из себя диск с отверстием, который вставляется в трубопровод.

Р1 – самое большое давление перед диафрагмой;

Р2, Р3 – промежуток, в котором будет самое маленькое давление;

Р4 – самое большое давление после диафрагмы;

Рn – давление потерь (это и есть перепад давлений между Р и Р4, для которого устанавливается сужающее устройство).

Перепад давления обозначается ∆Р и находится по формуле:

∆Р = Р – Р2

Перед диафрагмой давление измеряемой среды возрастает, а скорость ее перемещения по трубопроводу снижается. После диафрагмы давление измеряемой среды снижается, а скорость ее перемещения возрастает.

Отбор давления производится рядом с сужающим устройством.

Перепад давления ∆Р на сужающем устройстве является мерой расхода. Из формулы определения расхода видно, что они связаны между собой зависимостью через корень квадратный, поэтому на выходе из дифманометра сигнал имеет форму параболы.

Таким образом, если не предусмотреть дополнительного устройства на выходе из дифманометра, то шкала вторичного прибора по всей длине будет неравномерной, но особенно это просматривается в нижней части шкалы.

Для того, чтобы преобразовать нелинейную зависимость в линейную и чтобы шкала была равномерной устанавливают приборы извлечения квадратного корня. Во многих электронных вторичных приборах эти преобразователи устанавливаются программно, т.е. устанавливаются при программировании контроллера.

Существует несколько видов сужающих устройств:

1. Диафрагмы – они подразделяются на стандартные и нестандартные.

Стандартные диафрагмы устанавливаются в трубопроводах таким образом, чтобы скосы были на выходе.

К нестандартным диафрагмам относятся:

Конические диафрагмы применяют для измерения расхода запыленных, загрязненных и очень вязких сред. Их устанавливают в трубопроводе таким образом, чтобы скоси были на входе.

Читайте также:
Использование строительных материалов

Секторные диафрагмы применяют для измерения сыпучих материалов.

2. Сопло Вентури.

3. Труба Вентури.

4. Дроссель (переменный, постоянный).

Сужающие устройства соединяются с дифманометрами соединительными импульсными проводками, а те в свою очередь преобразуют перепад давления в унифицированный пневматический или электрический сигнал. Этот сигнал передается на вторичный прибор, а затем, если имеется компьютер, на монитор.

Электромагнитные расходомеры.

Электромагнитные расходомеры применяют для измерения расхода электропроводящих жидкостей.

Расходомер представляет собой отрезок трубы из нержавеющей стали, с расположенными снаружи полюсами электромагнита. По оси в трубопроводе расположены токосъемные электроды. Участок трубопровода по обе стороны от электродов покрыт электроизоляцией. Роль проводника в таком расходомере выполняет электропроводная жидкость, перемещающаяся по трубопроводу и пересекающая магнитное поле электромагнита. В жидкости будет наводиться ЭДС (электродвижущая сила, т.е. напряжение) пропорциональная скорости ее движения, т.е. расходу жидкости. Степень агрессивности для таких приборов определяется материалом изоляции трубы и электродов первичного преобразователя.

Турбинные расходомеры.

Турбоквант предназначен для измерения объемного и массового расхода различных жидкостей и газов. Также этот прибор осуществляет суммирование расхода, выдает количество вещества.

Турбинка устанавливается только в горизонтальных трубопроводах. Поток измеряемой среды проходит через турбинку и приводит во вращение ее лопасти. Число оборотов крыльчатки пропорционально расходу. На турбинке установлен преобразователь, который состоит из катушки с магнитным сердечником.

Лопасти крыльчатки выполнены из ферромагнитного сплава (т.е. из не магнитящегося материала). При вращении они поочередно пересекают магнитное поле, которое наводит магнит и в катушке наводится ЭДС в виде импульса, причем число импульсов за один оборот крыльчатки будет равно числу лопастей. Таким образом, частота импульсов пропорциональна расходу. Этот выходной сигнал от турбинки по кабелю поступает на частотомер, т.е. на Турбоквант.

Ультразвуковые расходомеры.

Принцип действия ультразвуковых расходомеров основан на пьезоэлектрическом эффекте, т.е это фактическая скорость распространения ультразвуков в движущейся среде, которая равна геометрической сумме скорости движения среды и скорости звука в этой среде.

Ультразвуковой расходомер представляет собой отрезок трубы, в который установлены излучатель ультразвука и его приемник. Время, за которое сигнал проходит от излучателя к приемнику преобразуется в величину расхода.

Расходомеры по эффекту »Кориолисовых сил».

Принцип работы основан на использовании эффекта Кориолисовых сил.

Конструкция расходомера TRIO-MASS выполнена с использованием двух параллельных труб, что позволяет уменьшить габаритные размеры, увеличить жесткость конструкции и выпускать расходомеры в широком диапазоне диаметров.

Использование в конструкции TRU-MASS однотрубной спирали дает возможность предлагать широкий диапазон вариантов соединения с трубопроводом.

При прохождении массовым потоком трубы, к которой приложены принудительные колебания, Кориолисовы силы вызывают крутящий момент в сечении трубы. Труба расходомера постоянно вибрирует со своей резонансной частотой, которая является функцией массы измерительной системы, составленной из массы трубы и протекающей рабочей жидкости.

Как только резонансная частота колебаний начинает изменяться, как результат изменения плотности рабочей жидкости автоматически производится изменение частоты возбуждения внешним источником вибраций. Это позволяет одновременно с измерениями расхода проводить измерения плотности рабочей жидкости. Встроенный температурный датчик позволяет производить эти измерения с поправкой на температуру.

Тепловые расходомеры.

Принцип действия основан на теплопроводности измеряемого вещества. При постоянной мощности нагревателя количество тепла, забираемое от него потоком, при постоянном расходе будет постоянно.

С увеличением расхода нагрев потока будет уменьшаться, что определяется разностью температур.

Вихревые расходомеры.

Основаны на явлении возникновения вихрей при встрече потока с телом не обтекаемой формы. В результате от его тела (противоположных граней) будут отлетать вихри.

Скорость отрыва вихрей зависит от расхода вещества.

Принцип действия преобразователя основан на ультразвуковом детектировании вихрей, образующихся в потоке жидкости, при обтекании ею призмы, расположенной поперек потока.

Преобразователь состоит из проточной части и электронного блока. В корпусе проточной части расположены тело обтекания – призма трапецеидальной формы (1) и пьезоизлучатели ПИ1 и ПИ2 (2), пьезоприемники ПП1 и ПП2 (3) и термодатчик (7).

Электронный блок включает в себя генератор (4), фазовый детектор (5), микропроцессорный адаптивный фильтр с блоком формирования выходных сигналов (6).

3 thoughts on “ Измерение расхода ”

Для объяснения самой физики принципов измерения очень даже красиво

А может такое быть, что перепад давления есть, а расхода нет??

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ГАЗА

Для измерения объемного расхода газа (расхода в данный момент) и объемного количества (суммарного объема за определенный промежуток времени) в системах газораспределения применяются измерительные комплексы, состоящие из сужающего устройства и дифманометра (измерение расхода по перепаду давления), а также объемные ротационные и турбинные счетчики.

В зависимости от способа измерения применяются следующие расходомеры:

  • • объемные расходомеры (счетчики), измеряющие объем газа, проходящего через прибор, и суммирующие результаты этих измерений;
  • • дроссельные расходомеры с переменным перепадом давления;
  • • дроссельные расходомеры с постоянным перепадом давления (ротаметры).

Ротационные счетчики применяются на предприятиях и котельных на газообразном топливе для учета расхода газа. Ротационные газовые счетчики РГ выпускаются шести типоразмеров: РГ-40, РГ-100, РГ-250, РГ-400, РГ-600 и РГ -1000, где числа обозначают соответствующий номинальный расход газа (м 3 /ч).

В полуцилиндрах чугунного корпуса счетчика (рис. 2.21) размещены два ротора во взаимно перпендикулярном положении. Роторы опираются на подшипники и имеют вид восьмерок, плотно пригнанных к стенкам корпуса и друг к другу. Пространство между стенками корпуса и роторами является измерительным объемом. При подаче газа сверху и вращении роторов за каждый их оборот дважды происходит наполнение камеры и дважды — выталкивание газа через выходной нижний патрубок.

Читайте также:
Делаем столешницу из мозаики для кухни своими руками: плюсы и минусы

Конец вала одного из роторов через редуктор соединен со счетным механизмом, которому передается вращение ротора. Переда-

Рис. 2.21. Ротационные счетчики типа РГ: а — схема работы; общий вид счетчиков: б — счетчики РГ-40,100; в — счетчики РГ-250,400, 600,1000

точное отношение редуктора обеспечивает показания счетчика непосредственно в кубометрах газа при его давлении и температуре у входного патрубка. По перепаду давления, измеряемому дифма- нометром, судят о работе счетчика: резкое возрастание или колебания перепада свидетельствуют о его засорении. Для восстановления нормальной работы счетчик промывают.

Дроссельные расходомеры с переменным перепадом давления (рис. 2.22) получили широкое распространение в системах газораспределения. Принцип действия приборов основан на том, что при проходе через местное суждение средняя скорость потока увеличивается по сравнению со скоростью до сужения. Перепад давления до и после сужающего (дроссельного) устройства зависит от расхода

Рис. 2.22. Схема измерения расхода газа по перепаду давления: 1 — диафрагма; 2 — трубка плюсового давления;

3 — трубка минусового давления; 4 — щит со шкалой

измеряемой среды: чем больше количество газа, тем больше перепад. В качестве сужающего устройства применяются нормальные диафрагмы — камерные и бескамерные, а для измерения разности давлений перед диафрагмой и за ней — дифманометры. Диафрагма представляет собой диск из нержавеющей стали с центральным отверстием, имеющим острую кромку, которая должна быть расположена со стороны входа измеряемой среды. Отбор импульса давления к дифманометру производится через отверстия из кольцевых камер или через отверстия с обеих сторон диафрагмы.

Дроссельный расходомер с постоянным перепадом давления (ротаметр) состоит из вертикальной конусной стеклянной трубки, внутри которой помещен поплавок (ротор), обращенный широким концом кверху. Поплавок может свободно перемещаться по всей длине трубы, так как его наружный диаметр меньше внутреннего диаметра трубы. Под действием потока газа, направленного по трубке снизу вверх, поплавок поднимается до тех пор, пока не произойдет уравновешивание его силы тяжести и подъемной силы, возникающей от перепада давления по обе стороны. По положению поплавка определяют расход газа. Шкалу ротаметра градуируют в единицах объемного расхода.

Дифференциальные манометры (дифманометры) предназначены для измерения перепада давления в газопроводе, создаваемого сужающим устройством для определения расхода. Дифманометры по конструктивному устройству делятся на сильфонные, поплавковые и трубчатые, могут быть показывающими и самопишущими.

Для измерения перепада давлений, регистрации и интегрирования расхода газа используют дифманометры самопишущие сильфоны типа ДСС или поплавковые типа ДП. Дифманометр типа ДСС (рис. 2.23) состоит из сильфонного блока, самопишущей и интегрирующей частей. Принцип действия сильфонного блока основан на уравновешивании силы от перепада давления силами упругой деформации сильфонов, торсионной трубки и винтовых цилиндрических диапазонных пружин.

Сильфонный блок имеет сильфоны 2 и 4, жестко связанные штоком 3. Внутренние полости сильфонов заполнены специальной жидкостью для защиты от односторонней перегрузки и герметично уплотнены. Каждый из сильфонов помещен в самостоятельную полость сильфонного блока. В левую полость через штуцер 6подводится большее давление, в правую через штуцер 9 — меньшее давление. Каждая полость имеет пробку 5 для заполнения системы разделительной жидкостью и слива промывочной. Под действием перепада давления, создаваемого в газопроводе диафрагмой, плюсовой сильфон сжимается, и часть жидкости из него перетекает через малый зазор в минусовой сильфон.

В сильфоне 2 установлены пружины 1, определяющие заданный предел измерения прибора. Шток 3, жестко соединенный с донышком сильфонов, перемещается вдоль своей оси при изменении перепада давления и посредством рычага 7закручивает торсионную трубку 8. Измеряемый перепад в сильфоном блоке преобразуется в поворот оси торсионного вывода, с которого движение передается через системы рычагов на перо 10 и лекало интегратора. Запись ведется на диафрагму 12.

В приборах с дополнительной записью измеряемое давление поступает через штуцер 16, трубку 15 и основание 14 в манометрическую пружину 13, вызывая перемещение ее свободного конца. Это перемещение через свою систему рычагов передается на перо 11, отклоняющееся пропорционально изменению измеряемого давления.

Работа дифманометров типа Д П основана на принципе сообщающихся сосудов, в которых перепад давления уравновешивается силой тяжести столба ртути. Дифманометрическая часть (рис. 2.24, а) — измерительная система с магнитной муфтой — состоит из стальных

Рис. 2.23. Дифференциальный манометр ДСС-732: а — внешний вид; б — кинематическая схема;

  • 1 пружина; 2,4 — сильфоны; 3 — шток; 5 — пробка; 6,9 — штуцера; 7 — рычаг; 8 — торсионная трубка; 10, 11 — лекало интегратора (перо); 12 — диафрагма; 13 — манометрическая пружина; 14 — основание;
  • 15 трубка; 16 — штуцер манометрической пружины

Рис. 2.24. Дифференциальный манометр ДП: а — дифманометрическая часть; б — механизм расходомера;

  • 1 — трубка с накидными гайками; 2, 14 — пробка; 3 — кронштейн; 4 — предохранительный клапан; 5 — стальной поплавок;
  • 6, 15 — стальные сосуды; 7 — рычаг; 8 — ось; 9 — сектор;
  • 10 стержень; 11, 13 — запорные клапаны; 16 — диафрагма; 17— перо дифманометра; 18 — щуп; 19 — выходная ось;
  • 20 лекало
Читайте также:
4 ошибки в оформлении комнаты цветами

сосудов 6 и 15, смонтированных на кронштейне 3 и соединенных между собой трубкой 7 с помощью накидных гаек. Большее давление подводится к поплавковому сосуду 6, меньшее — к сменному сосуду 15. На поверхности ртути плавает стальной поплавок 5. Высота, на которую перемещается поплавок, является мерой измеряемого перепада давления. При любом максимальном перепаде перемещение поплавка вместе с ртутью составляет 35,25 мм. Объем ртути, вытесняемый из поплавкового сосуда в сменный, всегда остается постоянным, что позволяет, подбирая диаметр и высоту последнего, получить максимальный перепад давления.

При наличии расхода газа в газопроводе, а следовательно, и перепада давления у диафрагмы часть ртути из поплавкового сосуда выжимается в сменный с меньшим давлением, что вызывает перемещение поплавка. В случае превышения расчетного максимального перепада предохранительный клапан 4 предотвращает выброс ртути в газопровод. Заливку ртути в сосуд производят через отверстие, закрываемое пробкой 2. На линиях подвода давлений к сосудам установлены запорные вентили 11 и 13 с устройством для продувки соединительных линий и уравнительный вентиль 12. В нерабочем состоянии прибора поплавок 5 арретирован, для чего в пробку 14 ввинчен стержень 10.

Движение поплавка передается шарнирно связанным с ним рычагом 7 на ось 8, преобразующую линейное перемещение поплавка в угловое. На оси жестко укреплен сектор 9, который находится в зацеплении с шестерней магнитной муфты. Шестерня насажена на ось магнитопровода, имеющего П-образную форму. В магнитной муфте расположен постоянный магнит, имеющий форму ромба, грани которого образуют угол 60°. Поворот сектора 9 и связанного с ним магнитопровода приводит к скачкообразному повороту магнита и его выходной оси 19 (рис. 2.24, б). Перемещение оси передается лекалу 20. По профилю лекала скользит щуп 18, на ось которого жестко насажено перо 17, записывающее показания на диаграмме 16.

Для измерения перепада давления можно использовать дифма- нометр сильфонный показывающий ДСП-780. Измеряемый перепад давления преобразуется в поворот оси торсионного вывода, с которого через передающий механизм, смонтированный отдельно на плате прибора, передается на стрелку.

Жидкостные дифференциальные двухтрубные стеклянные манометры типа ДТ при сообщении одной трубки с атмосферой используются для измерения давления или вакуума. В основу работы прибора положен принцип сообщающихся сосудов.

Толстостенные стеклянные трубки 5 (рис. 2.25) закрепляют в верхней 2 и нижней 6 стальных колодках. Вверху трубки присоединяют к камерам-ловушкам 3, предохраняющим трубки от выброса ртути в случае повышения максимального давления. Там же расположены игольчатые вентили 1, с помощью которых можно отключать стеклянные трубки 5 от измеряемой среды, продувать соединительные линии, а также выключать и включать дифманометр. Между трубками расположены измерительная шкала 4 и два ука-

Рис. 2.25. Дифференциальный манометр ДТ-50: а — конструкция; б — схема расположения каналов: 1 — вентили высокого давления; 2,6 — колодки;

  • 3 камеры-ловушки; 4 — измерительная шкала;
  • 5 — стеклянные трубки; 7 —указатель зателя 7, которые можно устанавливать на верхний и нижний уровни ртути в трубках.

Дифманометры можно использовать и как обычные манометры для замера избыточных давлений газа, если одну трубку вывести в атмосферу, а другую — в измеряемую среду.

Диафрагмы применяются на газопроводах не менее 50 мм, при условии, чтобы модуль диафрагмы т = d 2 /D 2 (отношение площадей отверстий в диафрагме и в газопроводе) находился в пределах 0,05—0,64.Диаметр отверстия диафрагмы принимают d > 12,5 мм независимо от способа отбора перепада давления. Отношение абсолютных давлений на выходе и входе диафрагмы должно быть более 0,75. При выборе т следует понимать, что чем он меньше, тем выше точность измерения расхода и больше потери давления Ар в диафрагме.

В газопроводе вблизи диафрагмы должны быть обеспечены турбулентное и стационарное движение потока газа в прямых участках, отсутствие изменения фазового состояния потока, отсутствие скопления внутри прямых участков газопровода осадков в виде пыли, песка. На самой диафрагме не должны образовываться отложения, изменяющие ее конструктивные размеры.

Измерительный участок газопровода должен быть прямым и цилиндрическим с круглым сечением. Между местным сопротивлением и диафрагмой на газопроводе должен быть прямой участок, под длиной которого понимают расстояние между ближайшими торцевыми поверхностями диафрагмы и местного сопротивления. Если местное сопротивление расположено после диафрагмы (рис. 2.26, а), то длину прямого участка L2 принимают по графику (рис. 2.26,5).

Регулирующую арматуру рекомендуется устанавливать после диафрагмы. Использование запорных устройств в качестве регулирующих не рекомендуется. К одной диафрагме допускается подключать два и более дифманометров, но при использовании дифманометров интегрирующих не разрешается их одновременная работа. Дифманометр рекомендуется располагать выше диафрагмы (рис. 2.27, а). Если дифманометр расположен ниже диафрагмы, то в нижних точках соединительных линий предусматривают отстойные сосуды (рис. 2.27, б). На горизонтальных газопроводах соединительные линии следует подключать к верхней половине диафрагмы.

Рис. 2.26. Длина L2 прямого участка газопровода при расположении диафрагмы (1) до местного сопротивления (2):

а — схема расположения диафрагмы и местного сопротивления; б — график для выбора /_2

Рис. 2.27. Установка дифференциального манометра: а — выше диафрагмы; б — ниже диафрагмы;

1 — дифманометр; 2 — диафрагма; 3 — отстойные сосуды

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Foundation-Stroy.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: