Вихревые расходомеры
Принцип действия основан на явлении возникновения вихрей определенной частоты за некоторой преградой, установленной в потоке (рис. 15).
Эффект, который используется в работе этих приборов, открыт в 19 веке.
Обычно в трубопроводе располагается тело оптекания 2. При движении жидкости или газа около острых краев этого тела периодически от его граней отрываются вихри, которые затем распространяются в потоке и образуют дорожку кармена. Возникающие вихри создают пульсации давления, которые воспринимаются пьезоэлектрическим преобразователем 3, который преобразует их в электрический сигнал и посылает на вычислительное устройство 4. Справа на рисунке показано расположения тела оптекания в потоке 1. Между частотой вихрей и объемным расходом существует пропорциональная зависимость. Если в потоке существенно изменяется плотность, надо использовать дополнительные датчики 5 и 6 давления и температуры, которые обеспечивают коррекцию сигнала такого расходомера по названным параметрам. Трубопровод должен быть диаметром 32-250мм. Класс точность для жидких сред 0,6, для газов 2.
Вихре-аккустические расходомеры (рис. 16).
Принцип действия аналогичен предыдущему. Отличие – вихревые колебания, возникающие за телом оптекания измеряются с помощью дополнительного ультразвукового измерительного устройства, состоящего из ИИ и ПИ. Здесь источник создает ультразвуковые колебания с частотой 1МГц, который направлен по диаметру трубопровода, а ПП воспринимает эти колебания и преобразует их в электрические. Из-за пульсации давления возникающих вихрей, ультразвуковые колебания оказываются промодулированы колебаниями, которые создаются в дорожке кармена. В данном случае возникающие в потоке ИИ и принимаемые ПИ высокочастотные колебания модулируются низкочастотными колебаниями, возникающими за счет изменения плотности среды в вихрях.
Затем в устройстве обработки 4 высокочастотная составляющая фильтруется и выделяется низкочастотные колебания, которые соответствуют частоте вихря. Зависимость частоты этих колебаний от расхода такая же. Область применения идентична.
Вихревые электромагнитные расходомеры
Принцип действия основан на возникновении вихрей за телом оптекания. Для измерения частоты этих вихрей используется частота изменения ЭДС, которая возникает в потоке электропроводящей жидкости при воздействии на неё электромагнитного поля (рис. 17).
Здесь в трубопроводе 1 располагается тело оптекания 2. Возникающие вихри подвергаются воздействию полю постоянного магнита 5. При этом в следствии движения вихрей в магнитном поле, возникает ЭДС между измерительным электродом 3 и стенкой трубопровода. Электрод устанавливается на изоляторе 4. Частота колебаний ЭДС пропорциональна расходу жидкой среды. Ограничения – область применения – она определяется электропроводностью жидкости. Диапазон диаметров 20-300мм. Класс точности 1,5.