Кіріспе
Отын газдарына арналған ағын өлшегіш. Газ өлшегіш – табиғи газ және сұйытылған мұнай газы сияқты отын газдарының көлемін өлшеуге арналған арнайы ағын өлшегіш. Газ есептегіштер газ желісімен қамтамасыз етілген тұрғын үйлерде, коммерциялық және өндірістік ғимараттарда қолданылады, олар отын газды тұтынады. Газдарды сұйықтықтардан өлшеу қиынырақ, себебі өлшенген көлемге температура мен қысым күшті әсер етеді. Газ өлшегіштер газдың қысымы мен сапасына қарамастан, белгілі бір көлемді өлшейді. Газдың нақты мөлшері мен құнын өлшеу үшін температура, қысым және жылу беру қабілетін ескеру қажет. Газ өлшегіштердің әртүрлі конструкциялары бар, олар өлшенетін газдың көлемдік ағынына, күтілетін ағын диапазонына, газдың түріне және басқа факторларға байланысты таңдалады. 1970 жылға дейін салынған ғимараттардағы газ өлшегіштер, әсіресе суық климаттағы үйлерде, көбінесе үй ішінде, әдетте жертөледе немесе гаражда орналастырылған. Содан бері көптеген өлшегіштер сыртқа орналастырылды, бірақ ескі қалаларда кейбір ерекшеліктер сақталған.
A gas meter is a specialized flow meter, used to measure the volume of fuel gases such as natural gas and liquefied petroleum gas. Gas meters are used at residential, commercial, and industrial buildings that consume fuel gas supplied by a gas utility. Gases are more difficult to measure than liquids, because measured volumes are highly affected by temperature and pressure. Gas meters measure a defined volume, regardless of the pressurized quantity or quality of the gas flowing through the meter. Temperature, pressure, and heating value compensation must be made to measure actual amount and value of gas moving through a meter. Several different designs of gas meters are in common use, depending on the volumetric flow rate of gas to be measured, the range of flows anticipated, the type of gas being measured, and other factors. Gas meters that exist in colder climates in buildings built prior to the 1970s were typically located inside the home, typically in the basement or garage. Since then, the vast majority are now placed outside though there are a few exceptions especially in older cities.
Диафрагма/белометрлер
Бұл газ есептегіштердің ең көп таралған түрі, дерлік барлық тұрғын үйлерде және шағын коммерциялық объектілерде кездеседі. Есептегіштің ішінде қозғалмалы диафрагмалармен жасалған екі немесе одан көп камера бар. Газ ағыны ішкі клапандармен бағытталып, камералар кезекпен газды толтырып, шығарып, есептегіш арқылы үздіксіз ағын қамтамасыз етеді. Диафрагмалардың кеңеюі мен жирылуы кезінде, кранктарға жалғанған рычагтар диафрагмалардың түзу сызықты қозғалысын кранк валдың айналма қозғалысына түрлендіреді, ол негізгі ағын элементі болып табылады. Бұл вал километрлік санау механизміне ұқсас есептегішті немесе ағын компьютері үшін электр импульстарын тудыруы мүмкін. Диафрагмалық газ есептегіштері көлемдік есептегіштер болып табылады.
Ротарийлі өлшегіштер
Ротариялық есептегіштер диафрагмалық есептегіштерге қарағанда жоғары көлемді және қысымды басқаруға қабілетті, жоғары дәлдікті құралдар болып табылады. Есептегіштің ішінде "8" пішіндес екі ротор (сондай-ақ қанатша немесе поршень деп те аталады) нақты сәйкестікпен айналады. Әрбір айналымда олар газдың белгілі бір мөлшерін есептегіш арқылы жылжытады. Жұмыс принципі Roots сорғышына ұқсас. Кранк валдың айналма қозғалысы негізгі ағын өлшегіш ретінде қызмет етеді және ағын компьютері үшін электр импульстарын тудыруы немесе сағат тәрізді санаушыны қоздыруы мүмкін.
Турбиналық өлшегіштер
Турбиналық газ өлшегіштер газдың көлемін газдың өлшегіш арқылы өтетін жылдамдығын анықтау арқылы есептейді. Газ көлемі ағын жылдамдығынан есептелетіндіктен, ағын жағдайының жақсы болуы маңызды. Шағын ішкі турбина газдың жылдамдығын өлшейді, ол механикалық немесе электрондық санаушыға механикалық түрде беріледі. Бұл өлшегіштер газ ағынына кедергі келтірмейді, бірақ төменгі ағын мөлшерін өлшеуде шектеулері бар.
Орифистік өлшегіштер
Орифистік газ өлшегіш түтікшеден тұрады, оның ішінде дәл белгілі орифистік пластина қысымның төмендеуін тудырады, соның салдарынан ағынға әсер етеді. Орифистік өлшегіштер – дифференциалдық өлшегіштердің бір түрі, олардың барлығы газ ағынының жылдамдығын қасақана жасалған және орнатылған ағын бұзылысы арқылы қысым айырмасын өлшеу арқылы анықтайды. Сұйықтықты дәл өлшеу үшін газдың статикалық қысымы, тығыздығы, тұтқырлығы және температурасы дифференциалдық қысыммен қатар өлшенуі немесе белгілі болуы керек. Орифистік өлшегіштер көбінесе ағын мөлшерінің кең диапазонымен жұмыс істемейді. Дегенмен, олар өнеркәсіптік қолдануда қабылданады және түсініледі, себебі оларды далада оңай күтуге болады және қозғалмалы бөліктері жоқ.
Ультрадыбыстық ағынды өлшегіштер
Ультрадыбыстық ағын өлкіштері таза механикалық өлкіштерінен күрделірек, себебі оларға маңызды сигналды өңдеу және есептеу қабілеттері қажет. Ультрадыбыстық өлкіштер газ қозғалысының жылдамдығын құбыр ішіндегі газ ортасында дыбыс жылдамдығын өлшеу арқылы анықтайды. Америка Ғаз қауымдастығы осы өлкіштерді дұрыс пайдалану және орнату ережелерін қамтиды, сондай-ақ белгілі қысым, температура және құрамы бар газдың дыбыс жылдамдығын болжауға мүмкіндік беретін дыбыс жылдамдығын есептеудің стандартыланған әдісін анықтайды. Ультрадыбыстық ағын өлкіштерінің ең күрделі түрлері құбырдың бірнеше бағытындағы дыбыс жылдамдығының орташа мәнін өлшейді. Әрбір бағыттың ұзындығы зауытта дәл өлшенеді. Әрбір бағытта бір жағынан ультрадыбыстық түрлендіргіш, екінші жағынан сенсор орналасқан. Өлкіш түрлендіргіш арқылы «сигнал» жібереді және сенсордың дыбыстық импульсті қабылдауына кеткен уақытты өлшейді. Бұл бағыттардың кейбіреуі ағысқа қарсы бағытталған, сондықтан дыбыстық импульстің ұшу уақытының қосындысын ұшу ұзындығының қосындысына бөлу арқылы ағысқа қарсы бағыттағы дыбыс жылдамдығын анықтауға болады. Бұл жылдамдық газдың құбырдағы қозғалыс жылдамдығына байланысты газдың дыбыс жылдамдығынан өзгеше болады. Басқа бағыттар да сол сияқты немесе ұқсас болуы мүмкін, бірақ дыбыстық импульстер ағыс бағытында жүреді. Содан кейін өлкіш газ ағынының жылдамдығын есептеу үшін ағысқа қарсы және ағыс бағытындағы жылдамдықтардың айырмасын салыстырады. Ультрадыбыстық өлкіштердің құны жоғары, және олар өлшенетін газ құрамында сұйықтық болмағанда жақсы жұмыс істейді. Сондықтан олар көбінесе жоғары ағынды, жоғары қысымды қолдануларда қолданылады, мысалы, газ құбыры желілерінің өлшеу станцияларында, онда газ әрқашан құрғақ және таза болады, ал үлкен қаржылық шығындарға байланысты шағын пропорционалдық қателерге жол беруге болмайды. Ультрадыбыстық өлкіштің ауқымдық коэффициенті кез келген табиғи газ өлкішінің арасында ең жоғары болуы мүмкін, ал жоғары сапалы ультрадыбыстық өлкіштің дәлдігі мен ауқымы олармен салыстырылатын турбиналық өлкіштерден асып түседі. Арзан ультрадыбыстық өлкіштердің түрлері қысқыш ретінде қолдануға болады, оларды құбырдың кез келген диаметрінде қосымша өзгерістерсіз ағынды өлшеу үшін пайдалануға болады. Мұндай құрылғылар екі технологияның негізінде жұмыс істейді: 1) ұшу уақыты немесе транзит уақыты; 2) өзара корреляция. Екі технология да құбырға қысқышпен бекітіліп, құбырдың өлшемі мен қалыңдығына бағдарламаланатын түрлендіргіштерді қамтиды және ағынды есептеу үшін қолданылады. Мұндай өлкіштерді табиғи газ, азот, қысылған ауа және бу сияқты кез келген құрғақ газды өлшеу үшін пайдалануға болады. Сұйық ағынды өлшеу үшін де қысқышпен бекітілетін өлкіштер бар.
Кориолис метрлері
Кориолистік метр – әдетте, резонанстық жиілікте тербеліске келтірілетін, бойлық немесе осьтік түрде ығысқан қимасы бар бір немесе бірнеше құбырлар. Кориолис метрлері сұйықтықтар мен газдармен қолданылады. Ығысқан бөліктегі сұйықтық қозғалмай тұрғанда, ығысқан бөліктің бастапқы және соңғы бөліктері бір-бірімен фазада тербеледі. Бұл тербелістің жиілігі құбырдың жалпы тығыздығымен (оның ішіндегісімен) анықталады. Бұл метрге газдың ағып жатқан тығыздығын нақты уақытта өлшеуге мүмкіндік береді. Дегенмен, сұйықтық ағып бастағанда Кориолис күші әрекетке кіріседі. Бұл эффект, құбырдың ішіндегі сұйықтықтың массалық ағыны мен бастапқы және соңғы бөліктердің тербелісіндегі фазалық айырмашылық арасындағы байланысты білдіреді. Кориолис метрлерінің ішкі логикасы, аналогтық басқару және есептеулердің көп болуына байланысты, метр тек физикалық компоненттерімен толық болмайды. Метрдің жұмыс істеуі үшін іске қосу, сезгіш, электрондық және есептеу элементтері болуы қажет. Кориолис метрлері ағын мөлшерінің кең диапазонына төтеп бере алады және массалық ағынды шығаруға қабілетті, бұл қазіргі уақытта массалық ағынды өлшеуде қол жетімді ең жоғары дәлдік. Ағын тығыздығын өлшейтіндіктен, кориолис метрлері ағын жағдайында газ ағынының жылдамдығын да анықтай алады. Америка Газ қауымдастығының №11 есебі, кориолис метрлерімен табиғи газды өлшеу кезінде жақсы нәтижелер алуға арналған нұсқауларды ұсынады.
Көрсеткіш құрылғылар
Газ өлшегіштің кез келген түрін әртүрлі көрсеткіштермен алуға болады. Ең көп таралғандары – бірнеше стрелкалы көрсеткіштер (механикалық стильдегі) немесе спидометр сияқты сандық көрсеткіштер, бірақ түрлі типтегі қашықтықтан оқу құралдары да кең таралmaya бастады – Автоматты есептегішті оқу және Ақылды есептегіштерді қараңыз.
Дұрыс
Газ өлшегіштер газ тұтынылының көлемін қа acceptable дәлдікпен тіркеуге міндетті. Тіркелген көлемдегі елеулі қателік газ жеткізушіге шығын келтіруі немесе тұтынушыға артық есептеуі мүмкін. Дәлдік әдетте есептегіш орнатылған жердің заңнамасында белгіленеді. Заңнамалық ережелерде сондай-ақ, егер дәлдігі дауланса, орындалуға тиіс процедура да көрсетілуі керек. Ұлыбританияда Еуропалық өлшеу құралдары директивасына дейін жасалған газ өлшегіштердің рұқсат етілген қателігі ±2% құрайды. Алайда, Еуропалық өлшеу құралдары директивасы Еуропа бойынша газ өлшегіштердің қателіктерін үйлестірді, сондықтан директива күшіне енгеннен кейін жасалған өлшегіштер ±3% шегінде көрсетуі керек. Тұтынушы өлшегіштің дәлдігіне күмәнді келген жағдайда, оны бекітілген өлшеушіге тексеруге алып тастау керек. Егер өлшегіш белгіленген шектен тыс көрсеткіштерді көрсетсе, жеткізуші тұтынушыға сол өлшегішпен есептелген кезеңде дұрыс емес өлшенген газ үшін ақшаны қайтаруға міндетті (бірақ керісінше емес). Қайтарым соңғы алты жылмен шектеледі. Егер өлшегішті тексеру мүмкін болмаса немесе оның көрсеткіштері сенімді болмаса, тұтынушы мен жеткізуші келісімге келуі керек. Егер өлшегіш шектерде көрсетсе, тұтынушы тексеру шығындарын (және барлық төленбеген төлемдерді) төлеуі керек. Бұл электр өлшегіштерінен өзгеше, онда сынақ тегін жүргізіледі және өлшегіштің қате оқуды бастаған күні анықталған жағдайда ғана ақша қайтарылады.
Қашықтан оқу
Газ есептегіштерінде қашықтықтан оқу танымал болып келеді. Ол көбінесе есептегішке орнатылған электронды импульс шығысы арқылы жүзеге асырылады. Әртүрлі түрлері бар, бірақ ең көп таралғаны – контактілік жабылу қосқышы.
Ағынды өлшеу есептеулері
Турбиналық, ротациялық және диафрагмалық есептегіштер American Gas Association Report No. 7 есебінде көрсетілген есептеу арқылы түзетіле алады. Бұл стандартталған есептеу өлшенген көлемді белгілі бір базалық жағдайлардағы көлемге дейін түзетуге мүмкіндік береді. AGA 7 есептеуінің өзі қарапайым қатынас болып табылады және газдың ағын жағдайындағы көлемін немесе мөлшерін базалық жағдайлардағы көлемге немесе мөлшерге аудару үшін тығыздықты түзету әдісін қолданудың мәнін білдіреді. Орифистік есептегіштер – өте көп қолданылатын есептегіштердің бір түрі, сондықтан газдың орифистік есептегіш арқылы ағынының ерекшеліктері жан-жақты зерттелген. American Gas Association Report No. 3 табиғи газды орифис арқылы өлшеуге қатысты кең ауқымды мәселелерді қарастырады және белгілі құрамы бар газдың дифференциалдық қысымы, статикалық қысымы және температурасы негізінде табиғи газдың ағын жылдамдығын есептеу алгоритмін анықтайды. Бұл есептеулер идеал газ заңына сүйенеді, сонымен қатар нақты газдардың идеалды емес екенін ескеру үшін газдың сығылу қабілетін есептеуді талап етеді. Көп қолданылатын сығылу қабілетін есептеу – American Gas Association Report No. 8, толық сипаттама.
Жіптің өлшемін анықтау стандарттары
Тұрғын үй, коммерциялық және өнеркәсіптік газ есептегіштерінің әрқайсысының өзіне тән стандартты бұрандама өлшемдері бар. Газ есептегіші клиенттік құбырларға бұралатын және гайка арқылы қосылады, олардың әрқайсысының өз бұрандама өлшемдері болады. Бұл бұрандама өлшемдері бастапқыда олар арқылы өтуге арналған газ мөлшерімен, мысалы, газ шамдарының санымен байланысты аталған. Мысалы, 30 Lt есептегіш 30 шамға жеткілікті газ бере алады және 19 ғасырдың соңында 30 шамдық газ есептегіші деп аталды. Бұл өлшемдер әдетте 10Lt, 20Lt, 30Lt, 45Lt немесе 60Lt болады, бірақ кішірек және ірірек өлшемдер де қолжетімді. Бұрандама өлшемдері бұралу құрылғысының ішкі диаметріне сәйкес келу үшін ең жақын NPT өлшемінен шамамен сәл үлкен болады.