Принцип действия вихревого расходомера

Принцип действия вихревого расходомера основан на хорошо известном явлении Кармана. Тело обтекания, помещенное в поток, проходящий через вихревой расходомер, создает после себя чередующиеся вихри, представляющие собой две вихревые дорожки. Их называют дорожками Кармана; в одной дорожке вихри вращаются по часовой стрелке, в другой - против. Вихри образуются в вихревом расходомере один за другим поочередно, сначала с одной стороны тела обтекания, затем - с другой.

Вихри создают неоднородность давления в окружающем потоке газа или жидкости. Расстояние между вихрями (длина волны возмущения) постоянна и ее можно измерить. Следовательно, объем, занимаемый каждым вихрем постоянен, как показано ниже. За телом обтекания вихревого расходомера расположен датчик скорости, который фиксирует прохождение вихрей. Считая количество вихрей, проходящих мимо датчика скорости в единицу времени(частоту), вычислитель вихревого расходомера определяет полный объем рабочей среды.

Сенсор скорости вихревого расходомера включает в себя пьезоэлектрический элемент,измеряющий частоту вихрей. При образовании вихря на пьезодатчик действует деформирующая сила, которая преобразуется в электрический сигнал. Частота этого переменного сигнала пропорцилнальна частоте образовавшихся вихрей. Для чисел Рейнолдса более 5000 коэффициент пропорциональности между частотой образовавшихся вихрей и скоростью потока рабочей среды практически не зависит от числа Рейнолдса. По этой причине вихревые расходомеры с хорошей точностью измеряют скорость потока независимо от типа среды. Линейность сигнала вихревого расходомера является преимуществом.

Это может быть газ, жидкость или пар. Важно, чтобы среда была однофазной. Линейность, вытекающая из принципа действия вихревого расходомера, большой динамический диапазон, надежность, простота. Вихревые расходомеры могут быть снабжены датчиками давления и температуры. В вихревых расходомерах используется платиновый терморезистор на 1000 Ом для измерения температуры. В вихревые расходомеры встроены датчики давления, изолированные диафрагмой из нержавеющей стали.

Преобразователь давления представляет собой микрообработанный силикон, изготовленный по специальной технологии. Каждый сенсор калибруется на давление/температуру по 9 точкам. Цифровая компенсация по давлению и температуре позволяют преобразователю давления вихревого расходомера работать с точностью 0,3% от полной шкалы во всем диапазоне температур от -40С до +60С.

Опция высокотемпературного исполнения HT, обеспечивающая теплоизоляцию преобразователя давления, дает ту же точность в диапазоне - 200С... + 400С. В вихревых расходомерах Innova-Mass 240 или 241 V VT VT - датчики скорости, температуры и давленияVT-EM VT -EM VT-E .