Диафрагменные (мембранные, камерные) счетчики газа

Диафрагменный счетчик (мембранный, камерный) — счетчик газа, принцип действия которого основан на том, что при помощи различных подвижных преобразовательных элементов газ разделяют на доли объема, а затем производят их циклическое суммирование.

Диафрагменный счетчик (рис. 8.9) состоит из корпуса 1, крышки 2, измерительного механизма 3, кривошипно-рычажного механизма 4, связывающего подвижные части диафрагм (мембран) с верхними клапанами 5 газораспределительного устройства, седел клапана (нижняя часть распределительного устройства) и счетного механизма.

В зависимости от конструкции и объемов измеряемого газа измерительный механизм может состоять из двух или четырех камер. Принципиальная схема работы диафрагменного счетчика показана на рис. 8.10.

Счетчик работает следующим образом:

а) измеряемый поток газа через входной патрубок поступает в верхнюю полость корпуса и далее через открытый клапан в камеру 2. Увеличение объема газа в камере 2 вызывает перемещение диафрагмы и вытеснение газа из камеры 1 на выход из щели седла клапана и далее в выходной патрубок счетчика. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры 1 диафрагма останавливается в результате переключения клапанных групп. Подвижная часть клапана камер 1 и 2 полностью перекрывает седла клапанов этих камер, отключая этот камерный блок;

б) клапан камер 3 и 4 открывает вход газа из верхней полости корпуса счетчика в камеру 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 4 диафрагма останавливается в результате отключения клапанного блока камер 3, 4;

в) клапан камер 1, 2 открывает вход газа из верхней полости корпуса счетчика в камеру 1. При подаче газа в камеру 1 диафрагма 1, 2 перемещается, вытесняя газ из камеры 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 1, 2;

г) клапан камер 3, 4 открывает вход газа из верхней полости корпуса счетчика в камеру 4. При подаче газа в камеру 4 диафрагма 3, 4 перемещается и вытесняет газ из камеры 3 в выходной патрубок через щели в седле клапана. После приближения рычага диафрагмы к стенке камеры 3 диафрагма останавливается в результате отключения клапанного блока 3, 4;

Рис. 8.9. Диафрагменный счетчик: 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — измерительный механизм; 4 — кривошипнорычажной механизм; 5 — верхние клапаны газораспределительного устройства; 6 — стяжная полоса

Рис. 8.10. Принципиальная схема работы диафрагменного счетчика

Процесс повторяется периодически. Счетный механизм подсчитывает число ходов диафрагм (или 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.

Диафрагменные счетчики рекомендуется применять для учета газа низкого давления (не выше 0,05 МПа) с расходом газа не более 160 м3/ч.

При измерении расхода газа менее 16 м3/ч следует применять счетчики с механической температурной компенсацией. Если максимальное значение расхода газа на узле учета превышает 16 м3/ч, то счетчик должен быть снабжен электронным корректором (вычислителем), который должен обеспечивать регистрацию импульсов, поступающих от счетчика, измерять температуру газа и вычислять объем газа, приведенный к стандартным условиям. При этом применяют условно-постоянные значения давления и коэффициента сжимаемости газа.

При отсутствии у счетчика температурного компенсатора, приведение объема газа к стандартным условиям выполняют согласно специальным методикам, утвержденным в установленном порядке.

К достоинствам диафрагменного счетчика следует отнести:

• высокую точность и долговечность;
• энергонезависимость;
• стабильность коэффициента преобразования в самом широком диапазоне числа Рейнольдса потока газа (калибровка на воздухе при нулевом избыточном давлении, работа на газе при рабочем давлении);
• отсутствие необходимости в прямолинейных участках трубопровода до и после счетчика;
• простоту и компактность монтажа;
• широкий диапазон измерений до 1:160;
• отсутствие необходимости в высокой степени очистки измеряемого газа;
• отсутствие особых требований при техническом обслуживании в процессе всего срока эксплуатации;
• большой межповерочный интервал (до 10 лет).

К недостаткам относятся: увеличение погрешности измерения при низких температурах (требуют температурную компенсацию); работа на давлении до 0,05 МПа.