Вихревые расходомеры

Вихревой расходомер - прибор учета расхода для газообразных сред, движущихся в трубопроводах со скоростью от 2 м/с. Используются в промышленности, энергетике, коммунальном хозяйстве. Принцип работы приборов основан на измерении вихревых колебаний, которые образуются при движении измеряемого потока. Устройства соответствуют ГОСТ 28723-90, обладают высокой точностью, надежной конструкцией, длительным ресурсом эксплуатации.

Что такое вихревой расходомер?

Вихревые расходомеры являются относительно новым оборудованием для измерения расхода. В России приборы впервые появились в 90-х годах. Сегодня вихревые счетчики широко используются для учета потребления энергоносителей и управления процессами в разных отраслях промышленности. На их долю приходится 5% от всех используемых в мире приборов учета. В коммунальном хозяйстве наиболее распространены расходомеры, которые измеряют объем за счет перепада давления, возникающего на сужающем устройстве. Такой прибор может использоваться для измерения расхода не только газовых, но и жидких сред, движущихся по трубам с любым диаметром.

Вихревые расходомеры газа используются на трубопроводах транспортирующих следующие виды газообразных сред:

• попутный;
• сжиженный;
• углекислый;
• нефтяной;
• водород, кислород, азот;
• перегретый пар;
• насыщенный пар;
• сжатый воздух.

Устройства также подходят для учета массового/объемного расхода чистой и загрязненной воды, теплоносителей, водонефтяной смеси, вязких жидкостей.

Конструкция вихревого счетчика

Конструкция расходомера включает проточную часть, блок обработки сигнала и микропроцессор. Главный элемент проточной части - тело обтекания. Регистрацию вихревых колебаний осуществляют первичные преобразователи - датчики. В зависимости от технологии съема сигнала от вихрообразования датчики-сенсоры бывают 3 типов:

Пьезоэлектрические сенсоры изгибающего момента. Устройство располагается сразу за телом обтекания и внедряется в поток крылом - чувствительным элементом в виде лопатки. Вихри действуют на крыло, а регулятор преобразует это в частотный электрический сигнал. При прохождении через усилитель сигнал попадает в блок обработки, где выполняется его обработка в цифровой формат.

Пьезоэлектрические сенсоры пульсации давления. Два устройства располагаются за телом обтекания на поверхности проточной части счетчика. Частота вихреобразования фиксируется после создания давления на чувствительные элементы. Датчики такого типа установлены в расходомерах, работающих в высокотемпературных средах до +450 С.

Ультразвуковые вихреакустические датчики. В приборах реализован принцип совмещения частоты вихреобразования с частотой УЗ-сигнала. Источник УЗ-сигнала располагается за телом обтекания. Напротив него находится приемник акустической волны. На источник подается напряжение, преобразуемое в УЗ-сигнал, который направлен к потоку под углом 90 градусов. При прохождении через поток сигнал взаимодействует с вихрями и модулируется. Затем измененный сигнал подается на приемник, где преобразуется в электрический, который поступает для обработки вторичным преобразователем в электронный блок.

Сигналы от датчиков поступают в блок управления, где осуществляется их преобразование в цифровой формат, фильтрация и анализ. Приборы учета на основании полученных данных выдают информацию о объемном и массовом расходе, скорости потока, давлении и плотности. Несколько расходомеров, установленных на трубопроводе, могут объединяться в автоматизированную систему, чтобы получать достоверную и оперативную информацию по расходу энергоресурсов, аварийных ситуациях на участках.

Принцип работы

Принцип работы вихревых расходомеров на физическом эффекте: при введении в транспортируемый поток обтекаемого предмета образуется след из вихрей. Вихревой след представляет собой зоны с высоким и низким уровнем давления. Датчик фиксирует энергию вихреобразования и преобразует ее в электрический сигнал. Частота колебания вихревых дорожек пропорциональна объемному расходу, который зависит от характеристик транспортируемой среды, геометрических параметров трубы. Вихревые расходомеры-счетчики могут использоваться только для измерения расхода движущихся сред. На скоростях потока менее 2 м/с движение будет ламинарным и образование вихревых дорожек не происходит.

Достоинства вихревых расходомеров

Достоинства приборов:

• отсутствие подвижных элементов в составе;
• низкая линейность - менее 1% в диапазоне измерений;
• инвариантность метода для разных агрегатных состояний среды;
• возможность измерений при перепадах температуры и давления;
• простота монтажа, управления, снятия показаний;
• метрологическая стабильность измерений;
• широкий динамический диапазон измеряемых сред;
• возможность удаленной передачи данных;
• низкий уровень энергопотребления;
• контроль (метрология) прибора без вывода из эксплуатации;
• цифровая фильтрация сигнала;
• замер газовых фаз до 15%;
• длительный межповерочный интервал.

Еще одно преимущество, которое имеет вихревой расходомер - цена покупки и владения. Прибор не требует технического обслуживания, его проверка проводится в соответствии с рекомендациями производителя.

Сфера применения

Вихревые расходомеры используются для измерения расхода жидкости, пара или газа в трубопроводах диаметром 15-500 мм. Температура контролируемого потока может варьироваться в диапазоне от -60 до +550 С. Максимальное давление в трубе может достигать 30 МПа. Устройства во взрывозащитном исполнении применяются для трубопроводов, транспортирующих взрывоопасные газы: кислород, водород, углеводород и пр. Приборы могут применяться для учета расхода агрессивных жидкостей, аммиака и других технологических газов.

В энергетике вихревые счетчики используются для измерения объемного расхода коммерческого пара, который движется со скоростью 2-70 м/с и имеет температуру до +350 С. В нефтегазовой отрасли, коммунальном хозяйстве приборы применяются для учета количества потребленного природного газа. Высокая точность измерений и наличие технологии беспроливной поверки счетчиком делает их востребованными на магистральных трубопроводах, станциях газораспределения, при заправке танкеров.

Вихревые расходомеры используются в химической промышленности, нефте- и газодобыче, теплоэнергетике, сельском хозяйстве, на металлургических комбинатах, в строительстве и медицине.

Где купить вихревой расходомер

Купить качественный, сертифицированный вихревой счетчик учета расхода жидкости и газа можно в нашей компании «Объединенные решения». Мы предлагаем приборы известных производителей Emerson (США), Endress Hauser (Швейцария). Счетчики аккредитованы для работы на территории ЕАЭС. Достоинства покупки вихревых расходомеров в нашей компании:

• гарантия от производителя;
• помощь в выборе приборов;
• большой выбор моделей;
• оперативная доставка;
• приемлемые цены и скидки;
• удобная форма оплаты.

Узнать подробнее о приборах учета, заказать расходомеры можно онлайн или по телефону.