Co to są czujniki przepływu gazu?
Czujniki przepływu gazu, często określane również jako przepływomierze masowe, działają poprzez obliczanie ruchomych objętości gazu w rurze lub przestrzeni zamkniętej, jednocześnie uwzględniając zmienne temperatury i ciśnienia. W celu uzyskania dokładnych odczytów stosuje się różne metody czujników przepływu gazu. Obejmują one pomiar za pomocą fal dźwiękowych emitowanych i gromadzonych przez przetworniki ultradźwiękowe oraz mierniki przepływu gazu, które mierzą rzeczywistą masę całkowitą, która przechodzi przez określony punkt.
Przepływomierze są dostępne w różnych wersjach i możliwościach pomiarowych. Przepływomierz Coriolisa wykorzystuje efekt Coriolisa przy poruszających się ciałach, mierząc masę płynu w oparciu o drgania, jakie wywołuje w rurkach podczas ich przechodzenia, poprzez analizę wzorów fal wytwarzanych przez wibracje. Podobnie jak ultradźwiękowy pomiar przepływu, przepływomierze Dopplera analizują również fale dźwiękowe w oparciu o efekt Dopplera, aby obliczyć masę na podstawie zmian częstotliwości i amplitudy fal dźwiękowych, gdy masa przepływa w kierunku i od czujników przepływu gazu Dopplera. Zmienne przepływomierze są również często stosowane jako czujniki przepływu gazu, wymagające prostego urządzenia pływakowego w rurze, które porusza się siłą przepływającej objętości gazu.
Natomiast czujniki przepływu cieczy mogą zwykle mieć prostszą konstrukcję, ponieważ na przepływ cieczy wpływają bardziej stopniowo niż na gaz wahania temperatury i ciśnienia. Ponieważ czujniki przepływu gazu są zbudowane przede wszystkim do pomiaru objętości, a nie jakości termicznej gazu, na przykład gazu ziemnego używanego do ogrzewania domów i gotowania, obliczenia oparte na rzeczywistej wartości ekonomicznej gazu muszą się również różnić ze względu na jego skład. Elementy zawarte w objętości gazu mogą się znacznie różnić, nawet jeśli sama objętość się nie zmienia. W związku z tym dostawcy mediów włączają kontrolę ciśnienia do przepływu gazu i regularnie przeprowadzają analizę widma chromatografu gazowego w celu ustalenia rzeczywistego składu chemicznego przepływu gazu.
Oprócz czujników przepływu gazu mierzących fale dźwiękowe, inne urządzenia wykorzystują membrany w rurze, które reagują na ciśnienie i wytwarzają impulsy, które są podawane do komputera przepływowego w celu obliczenia objętości. Obrotowe i turbinowe czujniki przepływu gazu wykorzystują mechaniczny ruch wirującego wirnika i łopat turbiny do określenia przepływu objętościowego. Czujniki przepływu gazu w kryzach wykorzystują wąski obszar rury, aby utworzyć różnicę ciśnień, która jest porównywana z ciśnieniem w standardowej średnicy rury. Chociaż czujniki przepływu gazu kryzy są uważane za mniej dokładne niż inne czujniki, są one szeroko stosowane w przemyśle, ponieważ nie zawierają ruchomych części, które mogłyby ulec awarii.