Contatore di gas

Due motivi rendono necessario misurare i volumi di gas in ambienti industriali ed economici. In primo luogo, naturalmente, quando il gas cambia di mano, cioè quando il gas viene fatturato. In secondo luogo, quando la produzione o il consumo di gas nei processi industriali deve essere determinato per poter valutare, controllare e ottimizzare i processi.

Tutti i gas sono altamente comprimibili, cioè con l'aumentare della pressione il volume diminuisce e si espandono fortemente con l'aumentare della temperatura. L'indicazione (o la misurazione) di un volume di gas è quindi significativa solo se la pressione e la temperatura corrispondenti sono indicate contemporaneamente.

Per poter confrontare le quantità di gas, gli utenti fanno riferimento al gas alle condizioni standard concordate a livello nazionale, ad es. in Germania a p= 1.013,25 mbar e T= 0°C. Tuttavia, questo volume standard non può essere misurato direttamente nella pratica; il volume del gas viene sempre misurato nelle condizioni di funzionamento attualmente prevalenti nel punto di misura. Se la pressione e la temperatura vengono determinate contemporaneamente, il volume standard può essere calcolato in base al volume di esercizio utilizzando questi valori (cosiddetta conversione del volume).

I misuratori di portata massica diretta basati sul principio di Coriolis o anemometria termica occupano una posizione particolare tra i contatori di gas. Come suggerisce il nome, questi misuratori determinano la massa di una quantità di gas e non il suo volume. Tuttavia, questi strumenti vengono utilizzati solo in applicazioni speciali e non vengono quindi discussi ulteriormente.

Al contrario, tutti gli altri contatori di gas disponibili in commercio, di seguito denominati come di consueto "contatori di gas", misurano il volume operativo. Se i contatori di gas vengono utilizzati nelle transazioni commerciali a fini di fatturazione, devono essere approvati secondo la direttiva europea MID sugli strumenti di misura e calibrati regolarmente.

A seconda delle condizioni operative e delle applicazioni, si utilizzano preferibilmente diverse tecnologie:

• Il settore domestico è dominato dai contatori di gas a diaframma
• I contatori di gas a pistone rotante sono frequentemente utilizzati anche nel settore industriale

RMG si è specializzata nella tecnologia di misurazione del gas per i gestori di reti di gasdotti e per i clienti industriali. Pertanto, a seconda della portata e del campo di pressione desiderati, per la misurazione del volume del gas vengono utilizzati i classici contatori di gas a turbina o i contatori di gas ad ultrasuoni.

I contatori del gas sono principalmente approvati e testati per la misurazione del trasferimento di custodia ai fini della fatturazione; tuttavia, sono disponibili anche varianti più economiche per uso interno. Originariamente sviluppati per le applicazioni del gas naturale, i contatori di gas sono sempre più richiesti anche per l'uso in idrogeno o in miscele di gas contenenti idrogeno e sono stati testati e approvati per questo scopo. Naturalmente, possono essere utilizzati anche con altri tipi di gas in ambiente industriale o per la produzione e l'immissione di biogas.

Il contatore di gas ad ultrasuoni si basa sulla misurazione del tempo di transito degli impulsi ultrasonici, che vengono generati dai cosiddetti trasduttori e trasmessi attraverso il flusso di gas. Il percorso geometrico degli impulsi è inclinato contro la direzione del flusso del gas. Gli impulsi ultrasonici "nuotano" nel flusso di gas in movimento. Se si confronta il tempo di transito di un impulso nella direzione a monte con il tempo di transito nella direzione a valle, si trova una differenza di tempo di transito proporzionale alla velocità del flusso del gas. Organizzando diversi percorsi ad ultrasuoni di questo tipo in un unico strumento di misura, si ottiene un miglioramento della precisione di misura e si ha la possibilità di registrare completamente il profilo di flusso del flusso di gas.

Dalla loro introduzione sul mercato circa 20 anni fa, i contatori di gas a ultrasuoni sono diventati la tecnologia dominante nel campo della misurazione di gas di grandi dimensioni. Si tratta di una forma molto moderna di contatore di gas che presenta vari vantaggi. Per esempio, non c'è alcun movimento meccanico nel contatore e nessuna parte sporge nel flusso del gas. In questo modo non si verifica alcuna perdita di pressione. La misura è molto accurata e può essere effettuata in modo bidirezionale (in entrambe le direzioni). Sono disponibili versioni per alte pressioni di esercizio (fino a 300 bar) e grandi diametri nominali (standard fino a DN600, versioni speciali fino a DN 1000).

Icontatori di gas a turbina sono utilizzati per la misurazione del trasferimento di custodia. In questi contatori, il gas in entrata fa ruotare una ruota della turbina disposta assialmente. I suoi giri sono proporzionali al volume operativo del gas che lo attraversa. Il corpo guida di flusso nel misuratore è progettato in modo tale da ottenere un profilo di flusso uniforme per la ruota della turbina al fine di ottenere valori di misura precisi.

Nel classico contatore di gas a turbina, i giri della ruota della turbina vengono trasmessi meccanicamente tramite un ingranaggio ad un contatore meccanico a rulli. Recentemente sono state rese disponibili anche versioni con totalizzatore elettronico. I contatori di gas a turbina sono caratterizzati da un'eccezionale riproducibilità e stabilità a lungo termine, che è uno dei motivi per cui vengono utilizzati come standard di riferimento in tutti i banchi prova per contatori di gas ad alta pressione.