Вихревые и вихреакустические расходомеры

Принцип действия вихревых расходомеров основан на образовании вихревых дорожек, срывающихся с противоположных сторон тела поочередно, при обтекании твердого тела потоком жидкости. Частота образования вихрей за телом пропорциональна скорости потока. Регистрация вихревых потоков и определение частоты (частотный метод) их образования позволяет определить объемный расход среды. Регистрация вихревых потоков происходит детекторами.

В зависимости типа детектора расходомеры подразделяют на:

В расходомерах с вихревыми детекторами определение частоты вихреобразования происходит при помощи двух пьезодатчиков, представляющих собой блок, состоящий из корпуса проточной части и блока электроники.

В корпусе проточной части располагаются первичные преобразователи расхода, давления и температуры.

Под блоком электроники подразумевается плата для цифровой обработки сигналов, полученных с первичных преобразователей. На входе проточной части устанавливается тело обтекания, создающее вихревые дорожки. При протекании потока газа (пара) через проточную часть образуются вихри, приводящие к появлению пульсаций давления среды, фиксируемые пьезодатчиками, с которых сигналы в форме электрических колебаний поступают на плату цифровой обработки, где происходит вычисление объемного расхода и формируется управляющий выходной сигнал.

В расходомерах с вихреакустическими детекторами за тело обтекания берут призму трапецеидального сечения, а регистрация вихревых дорожек происходит с помощью ультразвуковых преобразователей. Состав расходомера аналогичен расходомеру с вихревыми детекторами и представляет собой проточную часть и блок электроники. Принцип действия вихреакустических расходомеров аналогичен. В корпусе проточной части расположено тело обтекания (призма проходя через которое поток образует вихревые дорожки. Для регистрации вихрей применяется пьезоизлучатель и пьезоприемник. С помощью опорного генератора пьезоизлучатель задает ультразвуковые колебания, которые, проходя через поток и взаимодействуя с вихрями, преобразуются в колебания, модулированные по фазе. Пьезоприемник фиксирует полученные колебания и определяет разность фаз между полученными сигналами и сигналами опорного генератора, и выдает напряжение пропорциональное скорости потока и, соответственно, расходу.

Основное применение вихреакустические расходомеры получили при измерениях расхода жидкостей (газов) с низкой вязкостью без завихрений (чистые жидкости).

К наиболее распространенным вихревым и вихреакустическим расходомерам относятся ЭМИС-ВИХРЬ, СГ-16М, СВГ.М.