Контакты
+7 (351) 729-99-12
г. Челябинск, пр.Ленина, д.3 sales@emis-kip.ru

Вихревые расходомеры. Принцип действия, типы, методика поверки, области применения, комплектация.

18.01.2019


ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВИХРЕВЫХ РАСХОДОМЕРОВ - СЧЕТЧИКОВ 


Как работает вихревой расходомер

Вихревой расходомер - это универсальный прибор для измерения расхода газа, пара и жидкости. Его работа основана на эффекте Кармана или вихревой дорожке Кармана.

тело обтекания устройство расходомера

ЭФФЕКТ КАРМАНА

На схеме показан счетчик, который состоит из корпуса, устанавливаемого в трубопровод, обтекаемого тела, создающего завихрения в измеряемой среде, сенсора, улавливающего эти завихрения и электронного блока, преобразовывающего сигнал сенсора в единицы измерения расхода. Тело обтекания, находящееся внутри потока, создает в потоке завихрения, характеризуемые изменением давления, плотности, температуры. Корпус, тело обтекания, сенсор или сенсоры образуют первичный преобразователь расхода. Усилитель, электронный блок и экран, составляют вторичный преобразователь.

По форме тело обтекания может быть круглое, квадратное, треугольное, трапецевидное или сложной формы. Из-за разницы давлений на передней и задней сторонах тела обтекания, возникающей при движении рабочей среды, на боковых поверхностях тела обтекания образуются завихрения. При этом завихрения начинают образовываться не одновременно, а поочерёдно с одной и с другой стороны. Данный эффект носит имя Теодора фон Кармана, нередко называется «вихревой дорожкой Кармана». От формы тела обтекания зависят метрологические характеристики вихревого расходомера, стабильность и динамический диапазон измерений.

Правило измерения в вихревом приборе основан на утверждении о пропорциональности частоты вихреобразования и скорости потока при определенных значениях числа Рейнольдса. Зная скорость потока измеряемой среды и размер трубопровода, в котором расположен вихревой расходомер, объемный расход можно вычислить по формуле:

Где:
Q – измеряемый расход
Fu - частота возникновения вихрей
Кф – (К-фактор) – объем, приходящийся на 1 вихрь.


ВИДЫ СЕНСОРОВ

В зависимости от метода съема сигнала пульсации давления или вихреобразования выделяют несколько видов сенсоров:

- Пьезоэлектрические датчики изгибающего момента типа «крыло»

Универсальный прибор, устанавливаемый после тела обтекания и выступающий в поток своим чувствительным элементом – крылом (лопаткой). Регулятор преобразует силовое воздействие каждого отдельного вихря на крыло. Поочередные удары вихрей преобразуются в частотный электрический сигнал, который проходит через усилитель в электронный блок расходомера. Вторичный преобразователь переводит аналоговый сигнал в цифровой, обрабатывает его по заложенным алгоритмам, фильтрует и передает на цифровой выход. Одновременно с этим, обработанный цифровой сигнал преобразовывается в аналоговый и передается на токовый и частно-импульсный выходы.

- Пьезоэлектрические датчики пульсации давления

Два датчика пульсации давления расположены за телом обтекания на внутренней поверхности проточной части. Принцип фиксирования частоты вихреобразования также основан на силовом воздействии вихрей на чувствительные элементы. В «ЭМИС-ВИХРЬ» 200» такие датчики используются для работы с высокотемпературными средами до 450 градусов.

- Ультразвуковые датчики вихреакустических расходомеров

В отличие от предыдущих принципов фиксирования частоты вихреобразования, основанных на силовом воздействии на чувствительный элемент, в вихреакустических расходомерах используется принцип наложения частоты вихреобразования на частоту несущего ультразвукового сигнала. За телом обтекания, напротив друг друга, расположены излучатель и приемник акустической волны. На излучатель подается напряжение, которое преобразуется в ультразвуковой сигнал, направленный перпендикулярно потоку и образующимся вихрям от тела обтекания. Проходя через поток и взаимодействуя с вихрями, ультразвуковой сигнал модулируется по фазе и попадает на приемник, на котором преобразуется в электрический сигнал и поступает в электронный блок. Полученный сигнал обрабатывается вторичным преобразователем, из него выделяется полезная частота вихреобразования.


области применения вихревых расходомеров

Широкий диапазон измеряемых сред позволяет использовать вихревые расходомеры в различных областях народного хозяйства:

  • нефтегазовая и нефтеперерабатывающая промышленность;
  • химическая отрасль;
  • пищевая промышленность;
  • нефтехимическая отрасль;
  • теплоэнергетика;
  • промышленные предприятия;
  • ЖКХ;
  • строительство.


Использование расходомеров в нефтегазовой отрасли



Обзор электроники ЭМИС-ВИХРЬ 200



Существуют разные модификации расходомеров в зависимости от места установки, степени агрессивности измеряемой среды, диаметра трубопровода:

ЭМИС-ВИХРЬ 200
ЭМИС-ВИХРЬ 200
Универсальный вихревой расходомер для измерения жидкостей, пара, газа.
Доступна возможность заказа пищевого исполнения.
ЭМИС-ВИХРЬ 205
ЭМИС-ВИХРЬ 205
Используется для оценки расхода природного газа, воздуха, углекислого газа, паров, агрессивных жидкостей и прочих жидких и газообразных сред в трубопроводах большого диаметра.
visokotemperaturnii.png
ЭМИС-ВИХРЬ 200
Высокотемпературное исполнение для измерения сред с температурой до 450 градусов.
ЭМИС-ВИХРЬ 200 В РУДНИЧНОМ ИСПОЛНЕНИИ
ЭМИС-ВИХРЬ 200 В РУДНИЧНОМ ИСПОЛНЕНИИ
Устанавливается в подземных выработках шахт и рудников с повышенным риском взрывоопасности.
ЭМИС-ВИХРЬ 200 ППД
ЭМИС-ВИХРЬ 200 ППД
Преобразователи расхода воды высокого давления для систем поддержания пластового давления.


ПРЕИМУЩЕСТВА И ОСОБЕННОСТИ ВИХРЕВЫХ РАСХОДОМЕРОВ:

  • стабильность измерения при изменении показателей температуры и давления;
  • надежность и стабильность в работе и простота в управлении;
  • высокая метрологическая стабильность измерений;
  • измерения с содержанием газовой фазы до 15%;
  • широкий динамический диапазон;
  • низкое энергопотребление допускает их пользование в удаленных районах при двухпроводной схеме подключения;
  • измерение при высоких давлении и температуре технологического процесса;
  • возможность метрологической диагностики прибора в процессе эксплуатации без остановки потока;
  • цифровая фильтрация сигнала;
  • удаленная передача данных, настройка, поверка и диагностика через Modbus RTU по интерфейсам RS-485, Hart и USB;
  • фирменное ПО;
  • при установке необходимы прямые участки не менее 10 Ду (после сужения) и 12 Ду (после колена, тройника, расширения) до и 5 Ду после;
  • устанавливается только на прямолинейном участке или на восходящем потоке;
  • невозможность эксплуатации на средах с механическими включениями размером выше среднего;
  • невозможность применения для высоковязких, сыпучих и неоднородных сред.

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ВИХРЕВОГО РАСХОДОМЕРА:

  • Интервал между проведением поверки вихревых расходомеров «ЭМИС» – 4 года.
  • Первичная и последующие поверки регламентированы требованиями ПР 50.2.009. В описании типа средства измерения «ЭМИС»- ВИХРЬ 200» включена и утверждена методика имитационной поверки.

При поверке происходит:

  • внешний осмотр на отсутствие дефектов и внешних повреждений;
  • наличие невскрытых пломб;
  • наличие информации на шильдике прибора;
  • наличие эксплуатационной документации;
  • проверка герметичности;
  • опробование;
  • определение погрешности расходомера в процессе эксплуатации при стандартных условиях на эталонном стенде.

При имитационной поверке определение погрешности расходомера происходит за счет:

  • измерения радиусов скругления передней грани тела обтекания;
  • определения относительной погрешности измерения и преобразования электронным блоком расходомера частоты имитирующего сигнала, подаваемого на его вход от внешнего генератора в выходные сигналы.

Если у вас остались вопросы по работе расходомеров, вы можете задать свой вопрос инженерам компании “ЭМИС”:








Региональные филиалы
Все филиалы
  • г. Москва, ул. Херсонская, д. 43 к. 3, оф. 532

    +7 (495) 215-52-94

    sales@emis-kip-moscow.ru

  • г. Хабаровск, ул. Павла Морозова, 84, оф. 35

    +7(924) 216 29 34

    khabarovsk@emis-kip.ru

  • г. Минск

    +375 173 46-41-29/30/32/33

    +375 292 33-02-06

    +375 293 32-93-69

    +7 (912) 409-80-02

    belarus@emis-kip.ru

  • г. Самара, ул. Буянова, 1, офис 811

    +7 (937) 997-97-97

    samara@emis-kip.ru

  • г.Алматы

    +7 (701) 742-38-77

    kazahstan@emis-kip.ru, tuzhilov@emis-kip.ru

  • г. Пермь, улица Ленина, 66

    +7 (342) 230-99-69

    +7(912) 888-83-32

    perm@emis-kip.ru

  • г. Оренбург, пр. Победы, 11, оф. 13

    +7 (3532) 212-678

    +7(903) 365-36-78

    orenburg@emis-kip.ru, ufa@emis-kip.ru

Дилеры
Все дилеры
  • Липецкая область, с. Подгорное, ул. Железнодорожная 19 "В", оф.1

    8-800-550-48-96 - многоканальный

    8 (900) 924-05-65

    emis-center@mail.ru

  • г. Самара, ул. Киевская, 5А

    (846) 247-89-19

    ma@ma-samara.ru

  • г. Томск, ул. Бакунина, д. 26, стр. 1

    +7(3822) 705-777

    sibkom@sibkom.tomsk.ru

ПОДПИШИСЬ НА НОВОСТИ!