Руководство по эксплуатации - Барабанный газовый счетчик серии

Общие сведения

Измеритель должен быть заполнен той же упаковочной жидкостью, с которой он был откалиброван. В противном случае возможны значительные погрешности измерений!

Перед первым использованием газовый счетчик (поставляемый в сухом виде) должен быть примерно наполовину заполнен соответствующей »упаковочной жидкостью«. Измерительный барабан, вращающийся в упаковочной жидкости, образует вместе с жидкостью собственно измерительный блок.

Упаковочная жидкость выполняет две функции: Во-первых, она герметизирует активную измерительную камеру (внутри измерительного барабана, который заполняется газом). Во-вторых, уровень сальниковой жидкости в измерительной камере определяет объем измерительной камеры. Последняя функция является основой для калибровки точности измерения газового счетчика, которая выполняется на заводе-изготовителе. Таким образом, точность измерения напрямую зависит от уровня жидкости в сальнике, поэтому неправильно установленный уровень при монтаже обязательно приведет к некорректным измерениям (см. раздел »Регулировка уровня жидкости в сальнике«).

Взаимное влияние жидкости и газа в упаковке

Независимо от выбранной упаковочной жидкости, упаковочная жидкость и текучий газ неизбежно влияют друг на друга в отношении испарения и растворения:

• Поглощение газом испарившихся частиц упаковочной жидкости.
• Растворение газа в упаковочной жидкости до предела насыщения.

Общепринятые цифры и предельные значения взаимного влияния газа и упаковочной жидкости указать невозможно, так как они в значительной степени зависят от конкретного газа и его состояния. Например, если в качестве упаковочной жидкости используется вода, то сухой теплый газ поглощает значительно больше испарившихся частиц воды, чем влажный и холодный. Растворимость газов в упаковочной жидкости также сильно различается. Газ может растворяться в упаковочной жидкости только до предела насыщения. Погрешность измерения, вызванную растворимостью, можно избежать, если газ растворяется в жидкости сальника до предела насыщения во время пробной эксплуатации перед последующим проведением экспериментов.

Выбор упаковочной жидкости

Критерием выбора жидкости для набивки должно быть то, что любое взаимное влияние между жидкостью для набивки и текущим газом должно быть как можно меньше, либо этим влиянием можно пренебречь. В большинстве случаев в качестве уплотняющей жидкости можно использовать воду. Никаких специальных требований к воде не предъявляется, то есть можно использовать обычную чистую водопроводную воду. Если вода не подходит в качестве упаковочной жидкости, можно использовать масла или синтетические жидкости. В общем случае следует выбирать тонкотелую жидкость (идеальный вариант: вязкость воды) с низким давлением паров (в идеале: < 0,1 мбар/ГПа). Тонкотекучая жидкость вызывает небольшое сопротивление трения только вращающегося измерительного барабана и, соответственно, небольшую разность давлений между входом и выходом газа из измерителя. В результате калибровочная кривая получается более качественной (плоской). Низкое давление пара уменьшает (неизбежное) испарение сальниковой жидкости. Таким образом, достигается лучшая долгосрочная стабильность уровня жидкости в сальнике и, следовательно, более стабильные результаты измерений.

Компания RITTER рекомендует и может поставлять следующие упаковочные жидкости:

• »Pionier 4281«, медицинское парафинированное минеральное масло White Oil, содержащее ароматы микроэлементов. Он бесцветен, не имеет запаха и прозрачен.
• »Silox«, силиконовое масло, относящееся к группе полидиметилсилоксанов. Он бесцветный и прозрачный, со слабым запахом.
• »CalRiX«, полностью синтетическая жидкость на фторсодержащей основе. Он практически полностью инертен даже к самым агрессивным газам. Кроме того, его можно без проблем использовать в самых сложных и критических условиях. Дополнительными преимуществами CalRiX являются низкая скорость испарения, вязкость, подобная вязкости воды, в 1,8 раза меньшая плотность воды и очень низкое поверхностное натяжение, что приводит к более равномерному вращению измерительного барабана. Сухие газы остаются сухими.

Счетчики газа высокого давления (> 1 bar)

• Монтаж и настройка должны выполняться только квалифицированным персоналом.
• При разгрузке, перемещении и установке газового счетчика не допускается его падение. Из-за большого веса существует риск получения травм и повреждения прибора.
• Если газовый счетчик устанавливается на возвышенности, например, на стойке или в другом подобном месте, устройство должно быть надежно закреплено, чтобы исключить возможность его перемещения или соскальзывания во избежание травмирования персонала или повреждения имущества в результате падения счетчика. Ножки счетчика должны быть закреплены с помощью натяжных зажимов, винтов или аналогичных приспособлений.
• При подключении труб необходимо обеспечить газонепроницаемое соединение. Все колпачки и заглушки на газовом счетчике должны быть опломбированы для обеспечения герметичности.
• Давление газа во впускном трубопроводе следует повышать медленно, чтобы избежать скачка давления и разрыва шланга. В противном случае возможны травмы.
• Газовый счетчик может использоваться только в пределах рабочих значений избыточного давления и температуры, указанных на этикетке счетчика и в паспорте.
• В счетчиках газа не предусмотрен предохранительный клапан избыточного давления. Для того чтобы полностью исключить превышение допустимого рабочего давления (указанного на этикетке счетчика и в паспорте), необходимо установить предохранительный клапан избыточного давления на подключенных газопроводах.
• При дозаправке упаковочной жидкостью перед открытием индикатора уровня заполнения необходимо сбросить давление в газовом счетчике. В противном случае произойдет принудительный выброс упаковочной жидкости.
• Перед началом демонтажа газовый счетчик должен быть освобожден от давления.
• Для восстановления газового счетчика, если он был разобран, следует использовать только оригинальные детали.
• Разборка измерительного прибора, т.е. снятие и замена измерительного барабана, может привести к изменению результатов калибровки (см. раздел »Очистка корпуса и измерительного барабана от отложений«)

Позиционирование

Установите газовый счетчик барабанного типа на твердую, не подверженную вибрациям опору. Выровняйте газовый счетчик точно по горизонтали с помощью встроенного уровня (в верхней части корпуса) и ножек для выравнивания.

Заполнение упаковочной жидкостью

Необходимо использовать ту же упаковочную жидкость, которой был откалиброван газовый счетчик. Упаковочная жидкость указывается в сертификате калибровки, а также на калибровочной этикетке на газовом счетчике.

Использование другой упаковочной жидкости, отличной от той, что использовалась при калибровке, приведет к значительной погрешности измерений!

Счетчики газа стандартного давления:

• Откройте индикатор уровня заполнения, расположенный на задней панели, повернув уплотнительный винт 2-3 раза против часовой стрелки. Пожалуйста, не снимайте винт с резьбы. Откройте заправочное сопло, расположенное на задней панели, повернув уплотнительный винт против часовой стрелки до его отвинчивания. Залейте упаковочную жидкость в газовый счетчик через заправочный патрубок.

Счетчики газа высокого давления:

• Ослабьте и снимите уплотнительный винт заправочного патрубка (винт с шестигранной головкой). Залейте выбранную упаковочную жидкость в газовый счетчик через заправочный штуцер. После правильной установки уровня жидкости в сальнике, как описано в разделе »Регулировка уровня жидкости в сальнике«, установите на место уплотнительный винт и крепко затяните его гаечным ключом.

Регулировка уровня жидкости в сальнике

Количество упаковочной жидкости зависит от размера/типа газового счетчика и от индивидуальной настройки для каждого прибора. Приблизительное количество указано в паспорте, прилагаемом к каждому счетчику газа. Это количество не учитывает индивидуальные различия, основанные на калибровке, выполненной на заводе.

Точная регулировка уровня жидкости в сальнике очень важна для точности измерений, так как точность измерений/дисплей напрямую зависят от уровня жидкости в сальнике и очень сильно реагируют на неправильно установленный уровень!

Для газовых счетчиков с высокоточным индикатором уровня жидкости в упаковке (HPLI) см. паспорт HPLI.

Для счетчиков газа со стандартной упаковкой Индикатор уровня жидкости (расположен на задней панели счетчика):

При открытии указателя уровня упаковочной жидкости (1) поворотом пломбировочного винта (2) у счетчиков из термопластика (или запорного крана (2) у счетчиков из нержавеющей стали) восходящая трубка указателя уровня соединяется с упаковочной жидкостью в корпусе счетчика газа по принципу сообщающихся труб. Когда при заполнении корпуса счетчика газа сальниковой жидкостью уровень в нем повышается, соответственно повышается и уровень в указателе уровня. Правильный уровень упаковочной жидкости достигается тогда, когда поверхность столба жидкости в указателе уровня находится вровень с верхним краем указателя уровня (3) и не образует ни выпуклой, ни вогнутой формы (рис. 2). Считывание столба жидкости (если в качестве упаковочной жидкости используется вода) облегчается за счет снижения поверхностного натяжения при добавлении небольшого количества моющего средства. Если добавлено слишком много упаковочной жидкости, то она будет вытекать через индикатор уровня, в результате чего уровень будет в некоторой степени регулироваться самостоятельно. Возникающий при этом купол жидкости у верхнего края указателя уровня необходимо устранить путем слива жидкости через дренажные патрубки. После длительного простоя жидкость в индикаторе уровня в основном испаряется, в то время как на внутренней поверхности (закрытого) корпуса она может и не испариться. Если открыть резьбовую пробку индикатора уровня, то жидкость из упаковки вытечет из корпуса в индикатор уровня. Даже если уровень упаковочной жидкости в корпусе ранее был установлен правильно, для повторной регулировки уровня необходимо долить упаковочную жидкость. Этого можно избежать, заполнив индикатор уровня упаковочной жидкостью до открытия резьбовой пробки (правильное количество упаковочной жидкости см. рис. 2). Если уровень не изменится после открытия резьбовой пробки, значит, уровень упаковочной жидкости был и остается правильным.

После заполнения и регулировки упаковочной жидкости

• Закройте индикатор уровня заполнения и заправочное сопло, повернув соответствующие уплотнительные винты по часовой стрелке.
• Если счетчик оснащен HPLI: В закрытом состоянии HPLI может показывать немного меньший уровень заполнения, чем после правильного заполнения счетчика. Это может происходить и во время работы. Это связано с системой и не указывает на какую-либо ошибку. Данный правильный уровень заполнения будет показан только тогда, когда счетчик не работает и одновременно, когда HPLI открыт и не подключен к подаче газа, чтобы в нем не было давления.

Заземление газовых счетчиков из электропроводящего материала (нержавеющая сталь или полиэтилен)

Счетчики газа, корпус и/или измерительный барабан которых изготовлен из электропроводящего материала (нержавеющей стали или полиэтилена), должны быть заземлены для снятия возможного статического заряда. Для этого фидерный зажим на фланцевом винте задней панели измерителя должен быть соединен с землей (земля).

Подключение газовых труб

Подсоедините газовую трубку к входному патрубку с надписью »gas inlet« на задней панели. Дайте счетчику сделать один-два оборота, чтобы удалить возможные пузырьки воздуха из измерительного барабана. Затем снова отсоедините газовую трубку и повторите действия из раздела: »Заполнение упаковочной жидкостью« и »Регулировка уровня жидкости в сальнике«.

Перемещение заполненного счетчика

Если после заполнения газовый счетчик необходимо переместить (например, перенести в другое помещение), его следует держать в горизонтальном положении. Это необходимо для того, чтобы избежать попадания упаковочной жидкости в газовый вход. Если это произошло, необходимо наклонить счетчик на 90° вперед (чтобы циферблат был обращен к полу). При этом жидкость из упаковки может снова вытечь из газового ввода (и вернуться в счетчик).

Определение скорости потока

Благодаря своей конструкции газовые счетчики барабанного типа измеряют объем протекающих газов и показывают измеренный объем с помощью иглы и счетчика. Расход не может быть измерен напрямую и должен быть рассчитан по измеренному объему в единицу времени. Это может быть сделано программно или с помощью внешнего оборудования. Для этих целей компания RITTER рекомендует следующие продукты: Программное обеспечение для сбора данных »RIGAMO« и Электронный блок индикации »EDU 32 FP«. Примечание: Для обоих вариантов счетчик газа должен быть оснащен генератором импульсов.

При построении графика расчетного расхода соответствующая кривая будет не линейной, а волнистой, даже если исходный расход газа был постоянным. Это физически неизбежно в силу принципа действия счетчиков газа барабанного типа:

Измерительный барабан барабанного газоанализатора состоит из четырех отдельных камер, которые циклически открываются и закрываются. Предыдущая камера должна быть закрыта до того, как откроется следующая. Такое "принудительное измерение" является причиной высокой точности измерений газовых счетчиков барабанного типа. С другой стороны, открытие/закрытие камеры приводит к незначительному изменению давления внутри нее. Кроме того, поверхностное натяжение используемой упаковочной жидкости приводит к повышению давления при выходе измерительной камеры из жидкости. Возникающее при этом изменение давления приводит к изменению скорости вращения измерительного барабана, что и вызывает описанную волнистую кривую объемного расхода. Этот эффект получил название »периодическая погрешность счетчиков газа барабанного типа«. Чем меньше газовый счетчик, тем больше эффект: для TG05 он может составлять ±20 - 30%. Эффект устраняется при использовании целых оборотов барабана в качестве временной базы для расчета объемного расхода. Программное обеспечение сбора данных »RIGAMO« может быть параметризовано для расчета объемного расхода по целому числу оборотов барабана и исключения периодической ошибки. В электронном блоке индикации »EDU 32 FP« расчет объемного расхода производится по скользящему среднему, что снижает периодическую погрешность.

Начальная установка измерений

Для упрощения снятия показаний в конце измерений перед каждым измерением можно вручную установить большую иглу циферблата на ноль. Для приборов, оснащенных суммирующим счетчиком роликового типа (стандартное исполнение), необходимо фиксировать показания счетчика. При использовании сбрасываемого счетчика роликового типа (опция) счетчик может быть установлен на ноль с помощью кнопки сброса. Теперь газовый счетчик готов к работе.

Проверка уровня жидкости в сальнике

Перед каждым последующим измерением необходимо повторно проверить уровень жидкости в соответствии с шагами из раздела: »Заполнение упаковочной жидкостью« и »Регулировка уровня жидкости в сальнике«.

Анализ данных о производительности

При проведении измерений необходимо соблюдать технические характеристики соответствующего счетчика газа (см. прилагаемый паспорт). Максимальная нагрузка по давлению составляет 50 мбар для стандартных счетчиков газа барабанного типа, изготовленных из термопластика, и 500 мбар для счетчиков с корпусом из нержавеющей стали.

Измерения с использованием кислорода

Смешение некоторых газов с кислородом может вызвать взрывные реакции. Поэтому до и после измерений с использованием кислорода необходимо убедиться, что в измерительном барабане или внутри корпуса не осталось газа, использованного при предыдущем измерении. Чтобы свести к минимуму опасность взрыва, газовый счетчик необходимо продуть инертным газом (например, азотом или любым другим инертным газом). Для этого инертный газ должен находиться в измерительном барабане не менее пяти оборотов (= пять оборотов большой иглы на циферблате).