Вихревые расходомеры

Вихревые расходомеры служат для определения объёма вещества, которое проходит сквозь трубу за определённый период времени.

Как правило, при помощи вихревых расходомеров измеряется объём пара или жидкости. Из наиболее популярных: перегретый и насыщенный пар, природный газ, сжатый воздух и различные промышленные газы.

Вихревые расходомеры. Применение

Данные изделия предназначаются для измерений как массового, так и объемного расхода вещества, что необходимо как промышленным предприятиям, так и жилищно-коммунальным хозяйствам. В плане работы с определенными веществами вихревые расходомеры применяются весьма широко: пар, перегретый пар, сжатый воздух, различные промышленные газы, жидкости, любое вещество, способное образовать поток завихрений.

Интересно. Не стоит путать массовый и объемный расход. Объемный расход обозначает лишь скорость движения единицы объема по сечению трубы и не учитывает плотность вещества. Массовый расход же является наиболее объективным параметром. Например, по трубе пропустили вещество – некий газ, но подняли его плотность вдвое. Объемный расход остался прежним, но массовый также удвоился.

Подобные устройства устанавливают:

  • на производствах, в котельных;
  • на предприятиях с турбинными компрессорами, длинными пневмолиниями;
  • в тех. процессах с природным или иным газом;
  • в системах шахтной дегазации;
  • и, конечно, в системах контроля расхода жидкости.

Перегретый и насыщенный пар – это экстремальная среда, измерять расход которой крайне сложно из-за высокой температуры и давления. Кроме того, сечение трубы кроме самого пара часто наполняют частицы накипи, подвергшихся коррозии элементов, конденсированная влага.

Это приводит к тому, что работать с такой средой способны либо расходомеры переменного давления или вихревые. Причем последние демонстрируют большую точность и динамический диапазон. Также стоит помнить о длительном межповерочном интервале. Таким образом затраты на данный образец легко окупятся в процессе эксплуатации.

Природный газ также является частой сферой их применения, т.к. вихревые расходомеры могут обеспечить значительную точность вплоть до 1%. Поверка изделия также может происходить без удаления его из трубопровода, что позволяет не останавливать линию, да и межповерочный интервал у них весьма существенный. Таким образом можно серьезно сэкономить средства на создание коммерческих узлов учета.

Поскольку в устройстве нет никаких движущихся частей, его можно аттестовать на класс взрывозащиты 1ExibIIC и использовать для контроля расхода углеводородов, кислорода, аммиака и т.д.

Сжатый воздух часто сопряжен с работой технологических установок, что говорит о постоянном прохождении через сечение трубопровода разнообразной фракции, капель масла, влаги и т.д. Этот факт делает неприменимыми, например, термоанемометрические измерители расхода. Вихревые расходомеры не чувствительны к таким вещам, весьма неприхотливы и позволяют сэкономить на фильтрах и осушителях, что особенно важно, если необходимо создать распределенную сеть мониторинга. А такая нужда возникает в последнее время все чаще, учитывая стоимость сжатого воздуха как промышленного ресурса.

Вихревые расходомеры. Как они работают?

Вихревые расходомеры впервые начали применяться в шестидесятые годы прошлого века, на тот момент только для воды и иных жидкостей. В девяностые годы в России начали разрабатываться первые вихревые расходомеры для измерения расхода газа. Несмотря на то, что данные приборы существуют довольно давно, технология продолжает свою эволюцию в поисках большей эффективности измерений. Дело в принципе работы устройства.

Если в поток некоего вещества поместить предмет, который обладает низкой обтекаемостью, то за этим предметом будет формироваться так называемая дорожка Кармана — след из завихрений вещества. Эти вихри считываются пьезодатчиками, и преобразуются в сигнал. Процессы в дорожке Кармана весьма сложны и математические модели, описывающие их, продолжают совершенствоваться.

Вихревые расходомеры имеют следующие компоненты:

  • проточная часть с датчиками;
  • система обработки сигнала;
  • микропроцессор.

Датчики давления и температуры находятся в проточной части устройства. На выходе проточной части помещено так называемое тело обтекания, а за ним установлены датчики — несколько, для правильной обработки сигнала. Их задача состоит в преобразовании импульсов от завихрений потока в чёткий сигнал, который поступает сначала в блок обработки, а потом в микропроцессор.

Виды датчиков

На данный момент можно выделить несколько типов сенсоров, выбор которых зависит от метода образования завихрений и съема сигнала.

Пьезодатчик изгибающего момента

Этот тип сенсоров, как и прочие, устанавливаются за телом обтекания и имеет пластину, которая изгибается по давлением вещества, проходящего через трубу, и пьезоэлемент в виде полого цилиндра, наружная часть которого оснащена сплошным электродом, разделенным надвое и соединенным с пластиной. Таким образом между двумя электродами протекает переменный электрический ток, чья частота будет пропорциональна образующимся завихрениям.

Это достаточно точное и надежное решение, однако предельная температура такого типа сенсоров – 290 °C.

Пьезоэлектрические датчики пульсации давления

Данный вариант предусматривает установку двух пьезоэлементов на внутренней поверхности проточной части. Поскольку завихрения потока будут образовывать переменное давление за телом обтекания, сенсор будет регистрировать эти изменения и посылать сигнал принимающей электронике.

Это решение часто используется в высокотемпературный вихревых расходомерах для измерения перегретого пара.

Ультразвуковые датчики вихреакустических расходомеров

В данном случае используются не пьезодатчики, а ультразвуковой излучатель и приемник, расположенные за телом обтекания друг против друга. Излучатель посылает сигнал сквозь вихревую дорожку, в результате чего он модулируется по фазе и регистрируется приемником.

Несмотря на то, что конструкции, основанные на технологии пьезоэлементов, являются стандартом, они работают в небольшом динамическом диапазоне. Для специфических задач используются более информативные методы, например вихреакустические.

В некоторых случаях производитель может оснастить изделие дополнительными сенсорами для расширения возможностей прибора.

При помощи ПО можно получить как архивные усредненные данные с нужным интервалом, так и текущие показатели расхода.

Обычно, если на распределительной сети устанавливают несколько вихревых расходомеров, то их объединяют в сеть и получают данные о затратах ресурсов различными подразделениями.

Из достоинств вихревых расходомеров стоит выделить их надёжность и долговечность. В них нет движущихся частей, что может быть критичным в условиях плохой очистки вещества, объём которого они измеряют.

Преимущества и недостатки

Данный тип устройств имеет массу преимуществ, делающих вихревые расходомеры одними из наиболее часто запрашиваемых изделий в нашей стране.

Изделия обладают стабильной точностью измерений, просты в применении, доступны с точки зрения средств предприятия, не чувствуют загрязнений и могут измерять практически что угодно.

Однако есть и обратная сторона медали. Вихревые расходомеры очень чувствительны к разнообразным вибрациям и, ввиду принципа своей работы, не могут измерять вещество, движущееся недостаточно быстро, чтобы создать завихрения.

Как заказать вихревые расходомеры в России?

Наша компания поставляет вихревые расходомеры во все регионы РФ и стран СНГ. Мы пользуемся услугами проверенных грузоперевозчиков, оборудование будет доставлено в целости и в срок.

Также мы имеем опыт работы с тендерными процедурами и крупными сложными проектами. Уверены, наш подход к делу удовлетворит вас.

Рекомендуем обратить внимание на вихревые расходомеры серии Буран, представленные в данном разделе. Это надёжное оборудование, цена на которое полностью соответствует его эксплуатационным характеристикам.

Не уверены, что вихревые расходомеры – это то, что вам нужно? Вы можете в любой момент связаться с нашими специалистами по телефону или корпоративной почте и получить консультацию по оборудованию и решениям на его основе. Наши специалисты обладают многолетним опытом и смогут подобрать оборудование под ваши запросы.

Также мы оказываем помощь в ремонте оборудования, его оперативной замене при необходимости, в организации процедуры поверки и калибровки, в том числе на вихревые расходомеры.

Мы просим вас обращаться к нашим специалистам за консультацией и подбором подходящего оборудования. Сделать это можно при помощи формы обратной связи на нашем сайте.