Принцип работы вихревого расходомера

Отличительные особенности

• Широкий типоразмерный ряд приборов (Ду 25…Ду200);
• Диапазон измерения расхода 1:100 (для ВПС1), высокий класс точности во всем диапазоне, стабильность характеристик в ходе эксплуатации;
• Отсутствие трущихся и перемещающихся частей;
• Возможность продолжительной работы в тяжелых условиях (повышенная влажность, вибрации, высокая температура), высокая ремонтопригодность;
• Наличие температурной коррекции выходного сигнала;
• Повышенная стабильность работы на малых расходах;
• Наличие интерфейса, позволяющего производить тестирование преобразователя без вскрытия прибора;
• Установка как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопроводов;
• Наличие модификаций с автономным питанием.
• Межповерочный интервал 4 года, возможность периодической поверки беспроливным методом;
• Наличие гигиенического сертификата;
• Доступная цена.

Расходомеры

Ультразвуковой расходомер – измеряет акустические эффекты, возникающие при движении вещества, расход которого необходимо измерить.

Достоинство ультразвуковых расходомеров:

• не требует врезки в систему
• отсутствие подвижных частей, нет износа
• высокая точность
• время реакции, быстродействие
• измерение расхода агрессивных и грязных сред

Стационарные ультразвуковые расходомеры воды серии UXF2, UXF3, U, и UFC применяют для постоянного бесконтактного измерения расхода в трубах. Работают совместно с ультразвуковыми детекторами серии SX1, SX2, SX3. Данные расходомеры легкие в установке, простые в использовании. Выходной сигнал: 4-20мА, 1-5В, импульсный и релейный выход. Обмен данными через RS232 или RS-485.

Переносные ультразвуковые расходомеры серии PUB, PUF, PSX2 применяются для контроля работы стационарных расходомеров или в случаях разового измерения расхода. Измеряют расход и скорость потока. Способны непрерывно работать более 20 часов.

Выходной сигнал: 4-20мА, импульсный. Обмен данными через RS232 или RS-485. Расходомеры серии PSX2 можно приобрести со встроенным принтером. Прочный корпус с герметизацией NEMA 3X позволяет расходомерам находиться под дождем.

Данные приборы прекрасно подойдут для тяжелых условий работы.

Массовые расходомеры

Массовые расходомеры Dwyer предназначены для измерений массового расхода и массы (количества), давления и температуры среды. Они поддерживают функции суммирования потока, аварийные сигналы по потоку (высокий или низкий поток), температуре и давлению.

По выбору доступны выходные сигналы от 0 до 5 В пост. тока, от 0 до 10 В пост. тока, от 4 до 20 мА и релейные выходы. Цифровой интерфейс RS-485 и RS-255 для дистанционного управления.

Для удобства измерения расхода различных газов имеют внутренние коэффициенты преобразования для более 30 газов.

Регуляторы расхода газа

Регуляторы расхода газа предназначены для измерения и поддержания заданного значения расхода.

Регуляторы легко программируются для различных задач, имеют функцию автоматической настройки, данная функция обеспечивает оптимальное быстродействие при управлении потоками. При включении питания автоматически проводится самодиагностика.

Имеют внутренние коэффициенты преобразования для более 200 типов газов. Интерфейс RS-485 позволяет дистанционно настраивать и снимать показания регуляторов.

Расходомеры газа широко применяются в различных областях промышленности, таких как химическая, фармацевтическая, пищевая. Идеально подходит для лабораторий, широко применяются в производстве технических газов.

Турбинные расходомеры

Турбинный расходомер — это высокочувствительный прибор, в котором осевая турбина свободно вращается в потоке жидкости или газа за счет энергии измеряемого потока. Количество оборотов турбинного колеса в единицу времени равна объему жидкости или газа, число оборотов колеса равна средней скорости потока.

Особенности турбинных расходомеров:

• высокая точность
• измерение больших расходов
• применение при высоких давлениях
• широкий диапазон рабочих температур
• стойкость к загрязнениям

Турбинные расходомеры завода Dwyer подходят для различных промышленных, лабораторных и других измерений потока. Имеют встроенный ЖК-дисплей, показывающий текущий расход. Записывают и регистрируют данные технологического процесса по расходу.

Описание продукции

Интеллектуальный вихревой расходомер-счетчик ЭМИС-ВИХРЬ 200. Стабильная работа при высоких температурах и давлениях на жидкостях с механическими загрязнениями.

Вихревой расходомер ЭМИС-ВИХРЬ 200. Измерение расхода газа, пара, жидкости

Вихревые счетчики применяют для измерения текущего расхода газа, пара, жидкостей:

• водорода, кислорода, перегретого, насыщенного пара, углекислого и сжатого газов
• неэлектропроводных, загрязненных, взрывоопасных, агрессивных жидкостей (вязкостью до 7 мПа*с),
• воды и теплоносителей в системах ХВС, ГВС,
• отопления в промышленности, коммунальном хозяйстве.

Чаще всего расходомер применяется для учета расхода нефти с водой и нефтепродуктов невысокой вязкости. 

Вихревой преобразователь расхода ЭМИС

Высокая стабильность работы обеспечивается за счет:

• Сохранения точности измерений при изменении параметров процесса;
• Устойчивости сенсора к гидроударам;
• Отсутствия движущихся частей;
• Стабильной работе при высоких температурах;
• Обеспечения низких потерь давления по сравнению с сужающими устройствами;
• Адаптивной настройки обработки сигнала на базе рядов Фурье, что снижает влияние вибрации на точность измерений;
• Контроля достоверности метрологических характеристик.

Счетчик не требует периодической перекалибровки, а диагностика и замена узлов производится без демонтажа. Доставляют счетчики только после прохождения обязательного пролива на поверочном стенде. Удаленная передача данных, настройка, поверка приборов (через RS-485 на базе протокола Modbus RTU) позволяют снижать расходы на обслуживание. Счетчик имеет широкий динамический диапазон измерений; важным преимуществом является наличие конструктивного исполнения с коническими переходами.

Вихревой расходомер пара, газа, жидкости

Высокая точность измерений позволяет использовать вихревой счетчик газа и пара для коммерческого учета в составе теплосчетчиков и счетчиков пара

• учет насыщенного и перегретого пара
• учет попутного нефтяного газа (ПНГ)
• учет природного газа

При покупке любого прибора мы предоставляем вам поддержку при проектировании, разработке комплексов и измерительных систем, индивидуальном подборе. В зависимости от проекта инженеры компании предоставят стандартное либо уникальное индивидуальное исполнение расходомера. Приборы выпускаются в нескольких модификациях, а значит это универсальные счетчики, которые можно использовать в различных сферах промышленности и хозяйства.

Сенсоры

Основой для создания и передачи импульсов вихревого расходомера является сенсор. Эти устройства бывают следующих типов:

1. Пьезоэлектрические или «крыло». Самый простой и надежный. Работает от вихревого давления. Образует аналоговые импульсы, которые преобразуются в цифровые, проходя через частотный усилитель.
2. Пьезоэлектрические, пульсирующие. Схожие с выше описанными. Применяются для работы под высокой температурой.
3. Ультразвуковые. Принцип работы подобных устройств основан на ультразвуковом прохождении через вихревой поток. Источник ультразвука монтируется напротив приемника. Звук с определенной частотой проходит через газовый вихрь и уже в преобразованном состоянии попадает на приемник. Устройство преобразует колебания в электрические импульсы и передает их на усилитель.

От сенсора зависит точность получаемых и преобразованных данных.

Технические характеристики

Таблица 1

Цена импульса на импульсном выходе, а также его длительность в зависимости от Ду для различных групп преобразователей приведены в таблице 2.

Таблица 2

Разновидности

Вихревые расходомеры сложное устройство. Существует несколько разновидностей этого прибора:

1. Устройство на основе обтекаемого тела. В подобном вихревом расходомере вихрь создается за счет обтекаемого тела. Такие устройства используются на участках с прямыми трубами и очень высоким давлением.
2. Устройства для образования воронкообразных вихрей. У них нет не обтекаемых тел. Поток газа закручивается по горизонтали, за счет углубления в полости трубы. Для создания пульсации используется переход с трубой большего диаметра. Именно в нее вмонтирован пьезодатчик.
3. Струйные вихревые расходомеры или осциллирующие. Совсем иной вид устройств. В них нет тел для создания завихрения. Пульсация создается за счет сложного перехода по узким коридорам. При быстром изменение направления и сечений, газ создает колебания, которые считываются сенсорами.

Все эти разновидности расходомеров используются в современной промышленности, для точного расхода потребляемой энергии.

Сфера применения

Вихревой расходомер используется в различных сферах промышленности и производства. Выбор устройства зависит от газа, пара, жидкости, их смесей и степени опасности при перегоне. Из основных можно выделить:

1. Насыщенный или перегретый пар. Для этой среды используются приборы с коридорами сужения или вихревые расходомеры. При перегоне пара есть доля посторонних веществ и предметов, которые попадают в камеру счетчиков. Так вместе с паром проходит накипь, различные отслоения, железная стружка, конденсат. При этом перегон проходит под очень высоким давлением и температурой. Температура рабочей среды доходит до 400 градусов, скорость движения до 75 м/с, давление более 10–15 МПа.
2. Газы. Сложная и взрывоопасная среда. Для учета перегона газа используются обычные вихревые расходомеры. Они часто применяются для учета расхода и добычи природного газа. Их применение обусловлено высокой точностью расчета, надежностью и безопасностью. Так большая доля применения приходится в сфере добычи газа и подачи энергии населению. Расчет коммунальных компаний с поставщиками проводится именно на основе этих устройств.
3. Сжатый воздух. Для перегона этого состава используется обычный вихревой расходомер. Часто используется для расчета потребления различных устройств и механизмов. У подобной среды существует определенная доля жидких примесей. Из-за плохого состояния коммуникаций и оборудования, при перегоне в сжатый воздух попадает масло, вода, гидравлические масла, части металлической стружки. Использование вихревого расходомера исключает дополнительную необходимость в фильтрации до счетчика. Это значительно сокращает время на демонтаж оборудования, чистку, общие денежные затраты и время простоя.
4. Газы с высокими параметрами взрывоопасности. В таких средах применение вихревого счетчика просто незаменимо. Это обусловлено полным отсутствием подвижных элементов в конструкции. Для особо вредных примесей просто достаточно изменить материал необтекаемых тел внутри датчика. Высокая надежность устройств и конструктивная особенность, позволяет использовать их для низко температурных газов и жидкостей. Также по причине простоты конструкции, длительная эксплуатация проходит без разгерметизации датчика.
5. Вода. Для учета расхода воды, подобные расходомеры используются только на предприятиях или в котельных. На атомных электростанциях приборы используются для подсчета радиоактивной воды в отстойники. Соленая вода для опреснителей также проходит через расходомер, для сопоставления разницы после фильтрации.

Расходомеры простой конструкции подходят для прогона газов и жидкостей с высокой степенью вязкости. Могут использоваться расходомеры с круглым, обтекаемым телом, в зависимости от давления, с которым поступает вязкая масса.

Физические принципы

Вихревые расходомеры используется в качестве устройств для подсчета объемов расхода пара, жидкости, газа. Сконструирован вихревой расходомер с использованием принципа Кармана. Данный принцип основан на физическом законе обтекания и завихрения газов. Согласно ему, если газ движется при определенном давлении и обтекает плохо обтекаемые предметы, то за этими предметами создаются вихри. В зависимости от величины проходящего давления, вихри образуют области повышенного и пониженного давления.

В данном принципе основополагающую роль имеет давление проходящего газа. Низкому давлению свойственна низкая скорость перемещения в пространстве. В такой ситуации, за плохо обтекаемыми предметами не может образоваться вихрь. В этом случае недостаточная скорость перемещения является ламинарной. Высокое давление образует большую скорость, а значит среду для вихревого образования. Такая скорость считается турбулентной. Скорость потока газа или пара является безразмерной величиной. Но ее рассчитывают, для того, чтобы создать возможности для увеличения давления до турбулентных скоростей. Для этого берется значение Рейнольдса или Re. Согласно этому значению, турбулентная скорость начинает находится в пределах 1000–2500Re.

Для работы вихревых расходомеров используется еще одна неизменная величина.

Это число Струхаля или Sh. Данная величина определяет постоянство колебаний газа при прохождении в средах с геометрическим размером сечений, иными словами по трубам. Согласно величине Sh, при скоростях движения газа от 20 тысяч до 7 миллионов Re, число Струхаля неизменно. Этот эффект дает возможность при постоянной скорости производить наиболее устойчивые завихрения, а значит производить самые точные подсчеты.

Условия эксплуатации

• Температура окружающего воздуха, от -10°С до +50°С;
• Относительная влажность воздуха при температуре 35°С, до 95%;
• Напряженность переменного, частотой 50 Гц внешнего магнитного поля, не более, 400 А/м;

Степень защиты преобразователей — IP67 по ГОСТ14254 Устойчивость к механическим воздействиям — виброустойчивы и вибропрочны, исполнение группы N1 по ГОСТ 12997.

Климатическое исполнение -УХЛ 2 в соответствии с ГОСТ 15150. По устойчивости к климатическим воздействиям — исполнение С3 по ГОСТ 12997 .

Преобразователи устойчивы к воздействию внешнего переменного магнитного поля частотой 50 Гц и напряженностью до 400 А/м.

Питание преобразователей осуществляется либо от встроенной литиевой батареи с напряжением 3,65 В (срок службы батареи не менее 4 лет с момента выпуска прибора предприятием-изготовителем), либо от внешнего источника постоянного тока с напряжением 9…15В;

Средний срок службы преобразователей, не менее 10 лет.

Преобразователи расхода вихревые электромагнитные ВПС сертифицированы со следующими вычислителями и могут комплектоваться ими по желанию заказчика:

Метрологические характеристики

*- только для исполнений ВПС2

Дополнительная погрешность, возникающая при изменении температуры измеряемой среды на каждые 10°C, %, не более ±0,05

Диапазон температур измеряемой среды, °C……………………………………………………………5-150

Рабочее давление, МПа……………………………………………………………………………………………..1,6

Гидравлическое сопротивление преобразователей

• для ВПС1 и ВПС2 на расходе 0,5 от максимального, не более, МПа (кгс/см2)………..0,01 (0,1)
• для ВПС3 на максимальном расходе, не более, МПа (кгс/см2)………………………………0,03 (0,3)