Вихревые расходомеры жидкости

Вихревой расходомер жидкости – устройство для измерения объёмного расхода жидкости по частоте возникновения локальных завихрений потока при обтекании им искусственного препятствия.

Общее описание

Вихревые модели расходомеров обладают оптимальными технико-экономическими показателями, то есть соотношением потребительских свойств изделия с его ценой. Это является причиной интенсивного внедрения вихревых расходомеров в разных областях промышленности.

Погрешность измерения для большинства моделей лежит в пределах ±0,5%…1,5%. Присоединение к процессу может быть самым разнообразным и зависит от величины условного прохода трубопровода. Для труб диаметром 15…32 мм.

Все вихревые расходомеры имеют унифицированные выходные сигналы, что позволяет включать эти приборы в управляющие и информационно-диспетчерские системы открытого доступа.

Модельный ряд вихревых расходомеров жидкости

Модель	Измеряемая среда	Типоразмер трубопровода (диаметр условного прохода)	Температура	Особенности
SV series	Вода, жидкости на водной основе	15…32 мм	-40…+100°С	Компактный, модели из пластика и нержавеющей стали для разного типа сред

Подробную информацию по ценам и техническим характеристикам моделей вихревых расходомеров Вы можете получить на этом сайте. Однако, если Вы испытываете трудности или неуверенность в выборе изделия, воспользуйтесь помощью специалистов компании «РусАвтоматизация», имеющих богатый опыт подбора и эксплуатации расходометрического оборудования.

Применение вихревых расходомеров жидкости

В настоящее время вихревые расходомеры используются для измерения объёмного расхода любых жидких сред с вязкостью не более 2 сСт. Это оборудование уверенно и надежно работает в диапазонах температур от -40°С до +100°С и при давлении до 12 бар. Сферы применения вихревых расходомеров:

химическая промышленность;
нефтегазодобывающая промышленность;
нефтехимическая промышленность;
водоснабжение и водоотведение, жилищно-коммунальное хозяйство;
пищевая промышленность и производство безалкогольных напитков;
вспомогательное оборудование крупных производственных комплексов и электростанций: подача воздуха и воды, обогрев, охлаждение.

Достоинства вихревых расходомеров

Наиболее важные достоинства вихревых расходомеров жидкости:

стабильность метрологических характеристик устройства, отсутствие необходимости калибровки в течение всего срока службы;
простота и надежность преобразователя расхода;
отсутствие подвижных частей;
большой диапазон измерений;
линейность измерительного сигнала;
относительно высокая точность и стабильность показаний;
независимость результатов измерений от параметров среды;
способность к самоочистке элементов проточной части;
сравнительно невысокая стоимость.

Недостатки

Вихревые расходомеры не лишены ряда недостатков:

невозможность использования метода при малых скоростях потока жидкости;
относительно большие потери давления на зауженных участках трубопровода (по некоторым данным до 30…50 кПа);
невозможность использования на трубах малого диаметра из-за нерегулярности вихреобразования;
акустические и вибрационные помехи, создаваемые работой насосов, компрессоров и т. п. Необходимы специальные меры помехозащиты;
для работы с некоторыми загрязненными средами или средами с повышенной кислотностью нужны специальные исполнения.

Принцип работы вихревых расходомеров жидкости

Принцип работы вихревых расходомеров жидкости основан на том факте, что объёмный расход жидкости в трубопроводе определяется скоростью потока, которая, в свою очередь, может быть определена путем замера частоты колебаний давления в локальных точках потока. Колебания давления могут возникать в результате вихреобразования в потоке или колебаний его струи, вызываемых технологическими мероприятиями. В общем случае, по конструкции первичного преобразователя давления, вихревые расходомеры можно разделить на три группы:

расходомеры, в которых первичным преобразователем является неподвижное тело, после обтекания которого с обеих его сторон поочередно создаются завихрения жидкости, создающие пульсации давления в локальных областях потока;
расходомеры, в которых в первичном преобразователе создается искусственное закручивание потока. После попадания крутящегося потока в расширенную область трубопровода возникает прецессия оси потока, создающая пульсации давления вблизи стенок трубы;
расходомеры, в которых пульсации давления создаются за счет автоколебаний струи при протекании её через трубопроводы определенной конфигурации.

Во всех случаях частота колебаний давления пропорционально связана со скоростью движения жидкости соотношением:

V = ω/K, где:

V – скорость потока жидкости;
ω – частота колебаний давления в некоторой точке;
K – «К-фактор», коэффициент, зависящий от числа Рейнольдса.

К-фактор имеет практически постоянное значение в очень широком диапазоне чисел Рейнольдса, характеризующих нестационарное течение потока. При этом обеспечивается значительный диапазон линейной связи скорости с частотой, достигая значения 1:40. При работе на этом участке вихревые расходомеры обеспечивают высокую точность и стабильность результатов.

В значительной мере вихревые расходомеры отличаются способом съёма измерительного сигнала. Это может быть съём сигнала по пульсациям давления за телом обтекания, по изгибным деформациям самого тела обтекания или дополнительного специального элемента, располагаемого в пределах дорожки завихрений после тела обтекания, электромагнитный съём сигнала, термоанемометрический, акустический и пр. Наличие у вихревых расходомеров естественного частотного измерительного сигнала, линейная градуировочная характеристика, строгая связь метрологических параметров с геометрией проточной части создают существенные преимущества применения вихревых расходомеров в отношении воспроизводимости и стабильности результатов измерений.

Результаты измерений вихревого расходомера не зависят от физических параметров среды: плотности, температуры, вязкости в силу инвариантности физического процесса к этим факторам. Применение специальных материалов обеспечивает высокую стойкость тела обтекания и проточной части к коррозии и загрязнению. Обязательное присутствие устойчивого нестационарного течения потока жидкости приводит к явлению самоочищения элементов проточной части вихревого расходомера, замедляя загрязнение и парафинизацию (отложение тяжелых фракций углеводородов) или кальцинирование (зарастание) проточной части в системах тепло- и водоснабжения. Для трубопроводов диаметром более 300 мм применяются погружные вихревые расходомеры с локальными измерителями скорости. Они не зависят от диаметра трубопровода и производят пренебрежимо малые потери давления. Кроме того, погружной принцип позволяет реализовать технологию «горячей врезки», при которой установка и демонтаж расходомера производится без перекрытия трубопровода и остановки технологического процесса.

Электронные схемы вихревых расходомеров зачастую используют микропроцессорную обработку сигналов, позволяя получить почти идеальное подавление помех. Использование дружественного интерфейса предельно упрощает обслуживание и самодиагностику устройств.