Измерение расхода является важной и сложной задачей. Это связано с тем, что каждый отдельный технологический процесс предъявляет различные требования к расходомерам. Например, эффективная работа вихревого счетчика зависит от скорости потока, это делает невозможным их применение в процессах с низкой скоростью среды.
Что нужно знать о расходомерах?
Для того, чтобы оптимально подобрать необходимый тип расходомера, подходящий для конкретного процесса, необходимо знать его принцип работы и особенности. Далее рассмотрим одни из часто применяемых типов датчиках расхода в промышленности.
Виды расходомеров по принципу действия
Ротационные
Ротационный расходомер относится к механическим устройствам, так как в его конструкции присутствуют движущиеся части. Принцип действия заключается в воздействии потока на два ротора, расположенных поперек. Их вращение пропорционально расходу. Счетчики фиксируют количество оборотов ротора и переводят их в значение объема.
Такие счетчики имеют очень простую конструкцию и достаточно универсальны в применении. Из преимуществ следует выделить:
- Отличные метрологические характеристики.
- Отсутствие специальных требований к установке.
- Невысокая стоимость.
Одно из самых популярных применений ротационных счетчиков является подсчет расхода газа.
Турбинные
Главными элементами в конструкции турбинных счетчиков являются выпрямитель потока и ротор с лопастями. Поток, проходя через расходомер приводит лопасти ротора в движение с определенной угловой скоростью, которая фиксируется с помощью счетчика, например магнитного типа. Скорость вращения напрямую зависит от интенсивности потока.
Приборы турбинного принципа действия обладают высокой стабильностью и точностью показаний. Также у датчиков отличная повторяемость, что делает их хорошим решением для применения в системах коммерческого учета.
Недостатки механических расходомеров
Вышеперечисленные типы счетчиков относится к механическим и контактным, так как поток непосредственно соприкасается и приводит в движение измерительный элемент. Недостатки таких устройств заключаются в следующем:
- Необходимость постоянного обслуживания – конструкция датчиков может засоряться, а подшипники выходить из строя.
- Падение давления при прохождении потока через конструкцию датчика.
- Замена датчика требует остановки технологического процесса или наличие байпасных линий.
Далее рассмотрим расходомеры без движущихся механизмов в конструкции.
Вихревой
Принцип действия вихревого расходомера заключается в следующем: специальный элемент (чаще в виде трапеции) создает препятствие потоку, тем самым создавая завихрения, далее частоту колебаний вихрей фиксирует датчик. В качестве чувствительного элемента может выступать измеритель давления, колебания показаний которого связаны с интенсивностью потока, а следовательно, и расхода.
Преимуществами вихревых счетчиков являются:
- Отсутствие механических подвижных элементов.
- Устойчивость к загрязнению.
- Возможность работы со многими средами.
- Высокая точность измерений.
Из минусов стоит отметить невозможность работы с низкоскоростными потоками и чувствительность к вибрации.
Ультразвуковые
Ультразвуковые расходомеры являются бесконтактными устройствами, которые устанавливаются снаружи трубопровода. Их принцип действия основывается на разности скоростей ультразвуковых волн, идущих вдоль течения и против. Основными элементами конструкции выступают пара ультразвуковых датчиков, которые находятся под углом в 45° относительно потока. Один датчик отправляет волну против течения, а второй по течению. Зная разность скоростей и параметры трубопровода, электроника прибора рассчитывает расход.
Ультразвуковой датчик расхода — это современное и надежное решение для производства. Его высокая стоимость, в сравнении с более простыми устройствами, компенсируется следующими преимуществами:
- Простой монтаж на трубопровод – не требует остановки технологического процесса и других подготовительных мероприятий.
- Высокая метрологическая характеристика.
- Надежность измерений.
- Функции самодиагностики. Современные приборы обладают электроникой, которая постоянно проверяет работу всех узлов.
- Работа при высоких давлениях среды.
- Измерения потоков с различной скоростью.
Итог
Подбор расходомера для решения задач, будь это контур регулирования или коммерческий учет, представляет собой сложную задачу. Поэтому при выборе следует подробно ознакомится с особенностями работы датчиков и соотнести их с условиями вашего технологического процесса. Для упрощения процесса выбора датчика вы можете обратиться за консультацией к специалистам нашей компании. Они ответят на все ваши вопросы и помогут подобрать оптимальную модель устройства под вашу задачу.