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.