+7 (351) 223-04-53 op@spk-kip.ru

Преобразователи расхода вихревые

Предназначен для преобразования объемного расхода жидкости, газа и пара при рабочем давлении и температуре в числоимпульсный сигнал с ценой импульса в зависимости от типоразмера расходомера и, как опция, в унифицированный токовый сигнал 4-20мА. Применяется в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, а также в системах коммерческого учета расхода жидкостей, газа и пара в составе счетчиков тепла, газа и пара. (УХЛ:- 40 до +70°С, IP65). Измеряемая среда - вода, газ (природный, попутный нефтяной), водяной пар (перегретый и насыщенный), сжатый воздух, азот и другие жидкости и газы, по отношению к которым материалы проточной части преобразователя расхода обладают коррозионной стойкостью.

Основные технические характеристики

Вихревой расходомер

     Вихревой расходомер — разновидность расходомера, принцип действия которого основан на измерении частоты колебаний, возникающих в потоке в процессе вихреобразования.

 

     Расходомеры количества вещества являются важными элементами систем учёта потребления энергоресурсов и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности и жилищно-коммунальном хозяйствеНаиболее универсальными и востребованными до настоящего времени являются расходомеры, в которых реализуется метод измерения перепада давления на сужающем устройстве. Этим методом можно измерять расход практически любых жидких и газообразных веществ, движущихся по трубам как малого, так и большого диаметра в широком интервале избыточных давлений и температур. Однако его недостатком является квадратичная зависимость перепада давления от расхода и, как следствие, небольшие динамические диапазоны измерений (1:3...1:5) и значительная погрешность, достигающая в нижней части диапазона 3-5%. В связи с этим для решения частных технических задач разработаны другие, более информативные методы измерения расхода (тахометрические, силовые, электромагнитные, ультразвуковые, оптические и др.), которых насчитывается уже более 20. При этом актуальной остается задача разработки и практической реализации такого метода, который мог бы конкурировать по универсальности с методом измерения перепада давления, но обеспечивал более высокую точность измерений в широком динамическом диапазоне.

 

Типовая схема


 

     Типовая схема вихревого расходомера с пьезоэлектрическими датчиками давления в качестве преобразователей энергии потока в частоту электрического сигнала включает проточную часть расходомера, установленную с помощью фланцев в трубопроводе и содержит тело обтекания, за которым попарно установлены датчики давления. Пульсации давления, возникающие в потоке в результате вихреобразования, регистрируются датчиками, а частота процесса пропорциональна скорости потока. Парное размещение датчиков позволяет усилить полезный сигнал и минимизировать вибрационные и акустические помехи, т.к. сигнал одного из них инвертируется и суммируется с сигналом другого датчика в согласующем устройстве, а сигнал помехи вычитается на сумматоре. Расходомер также содержит нормирующий преобразователь, формирующий импульсный сигнал с весом, например, 1 л/с и вычислитель, размещенный в отдельном корпусе. Вычислитель обеспечивает оцифровку информационного сигнала, расчет суммарного количества жидкости или газа, прошедших через напорную трубу за промежуток времени, индикацию мгновенного и суммарного расхода, самодиагностику прибора, хранение информации в энергонезависимой памяти и передачу ее на компьютер верхнего уровня измерительной или управляющей системы.

 

Распространённость


 

   В настоящее время вихревые расходомеры с пьезоэлектрическими датчиками используются для измерения расхода жидкости, газа и пара на трубах диаметром от 15 до 500 мм с динамическим диапазоном 1:40 и выше и относительной погрешностью +(1…1,5)% при температурах контролируемой среды от минус 60 до 500 °C и давлениях до 30 МПа, обеспечивая на мировом рынке более 5% средств учёта жидких и газообразных энергоносителей.

 

Проблемы


 

     Следует отметить, что физические процессы, происходящие в трубопроводе за телом обтекания, весьма сложны. В потоке возникают пульсации давления, температуры, скорости звука и других физических параметров. Несмотря на бурное развитие численных методов описания сложных объектов, до сих пор нет удовлетворительных математических моделей гидродинамических процессов, происходящих в вихревых расходомерах. Пространственно-временное распределение физических характеристик в движущейся среде в зависимости от скорости, агрегатного состояния, вязкости среды, до конца не ясно. Тело обтекания при вихреобразовании испытывает сложное напряжённо-деформированное состояние, где присутствуют и колебания кручения, и изгиба, и другие. Всё это обеспечивает простор для творчества разработчиков и большой объём экспериментальных работ для поиска оптимальных решений.


 

Измеряемая среда Основная относительная погрешность
  • Жидкость: (температура: -30…+150°С, давление: до 4 МПа);
  • Газ: (температура: -40…+85°С, давление: до 4 МПа);
  • Пар: (температура: +110…+450°С, давление: до 4 МПа);

 

  • для жидкости в диапазоне расходов от Qt до Qmax - ±1% (по заказу ±0,5%) (Qt = 1,7*Qmin);
  • для газообразных сред и пара в диапазоне расходов от Qt до Qmax - ±1,5% (по заказу ±1%) (Qt = 1,7*Qmin);

 

Выходные сигналы Типоразмеры
  • числоимпульсный выходной сигнал;
  • RS 485;
  • токовый выход 4-20 мА ( в виде опции);

 

  •  от Ду 15мм до Ду 300 мм.

 

Поверка Динамический диапазон
  •  межповерочный интервал 3 года;
  •  возможность поверки как на метрологических стендах, так и по беспроливной методике;

 

  • для жидкости - 1:30;
  • для газа и пара - 1:20;

 

 

 

 

 

Пример записи расходомера при заказе:


 

ТИРЭС

80

Г

Т1

А

ЧИ

1.6

И

Ex

ТУ 4213-100-544146-05

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

 
 
I- НАИМЕНОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ РАСХОДА ;

 

II- Типоразмер преобразователя расхода:

(15–Ду15мм, 25–Ду25мм, 32-Ду32мм, 50-Ду50мм, 80-Ду80мм, 100-Ду100мм, 150-Ду150мм, 200-Ду200мм, 250–Ду250мм, 300-Ду300мм, 350–Ду350мм, 400–Ду400мм);

Примечание: для исполнений С1, С2 типоразмер (Ду) указывать из следующего ряда: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900,

1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000 мм.

 

III- ИЗМЕРЯЕМАЯ СРЕДА:

(П - пар, Г- газ, Ж – жидкость);

 

IV- ТЕМПЕРАТУРНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ:

•Т1 – температура среды от минус 45 до 70ºС;

•Т2 – температура среды от минус 45 до 200ºС;

•Т3 - температура среды от минус 45 до 300ºС;

•Т4 – температура среды от минус 45 до 450ºС;

 

V- КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ:

•фланцевое исполнение (A);

•исполнений типа «сэндвич» (B);

•погружное исполнение для трубопроводов диаметром от 200 до 2000 мм, требующее сброса давления в трубопроводе при техническом обслуживании преобразователя расхода (C1);

•погружное исполнение для трубопроводов диаметром от 200 до 2000 мм, не требующее сброса давления в трубопроводе при техническом обслуживании преобразователя расхода (C2);

•муфтовое соединение (D);

•исполнение с выносным электронным блоком (для измерения высокотемпературных сред) (E);

•исполнение с местами установки датчика давления и датчика температуры (F);

•исполнение со встроенными конфузором – диффузором (G);

•исполнение со встроенным струевыпрямителем (H);

•сдвоенный преобразователь расхода с резервным блоком электроники и измерительным сенсо-ром (использование в системах,где важна функция резервирования) (I);

 

VI- ТИП ВЫХОДНОГО СИГНАЛА:

ЧИ- числоимпульсный выходной сигнал; Ц – цифровой выходной сигнал (RS 485); Т – токовый выходной сигнал 4-20 мА;

ЧИ+Ц - числоимпульсный выходной сигнал + цифровой выходной сигнал (RS 485); ТН - токовый выходной сигнал 4-20 мА+HART;

 

VII- МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЕ ДАВЛЕНИЕ:

Выбирается из следующего ряда: 1,0МПА; 1,6МПа; 2,5 МПа; 4,0 МПа; 6,3 МПа; 8 МПа; 10МПа; 12,5 МПа; 16 МПа;

 

VIII- НАЛИЧИЕ ИНДИКАТОРА – И;

IX- Взрывозащищённое исполнение - Ex;

X- Обозначение нормативно-технического документа (технических условий) Примечание: При оформлении заказа обозначение ТУ не указывать.