Вихревые расходомеры

Принцип действия вихревого расходомера основан на эффекте Кармана, так называемой вихревой дорожки Кармана (см. рис.2.18). Когда в потоке жидкости, движущейся по трубопроводу оказывается тело не обтекаемой формы, то граничащие с этим телом слои жидкости образуют завихрения, распространяющиеся по течению. Это явление получило название «вихревой дорожки Кармана». Завихрения образуются по всей поверхности тела. Если подсчитать количество завихрений, образовавшихся за одну секунду (частота образования завихрений) с помощью электроакустического преобразователя, то согласно приведенному выражению можно определить среднюю скорость потока жидкости:

F = (St v)

d , где

F – частота образования завихрений; v - скорость потока; d- ширина тела обтекаемой формы; St – коэффициент Строухала.

Коэффициент Строухала связывает частоты образования завихрений и скорость. Откалиброванный расходомер обеспечивает линейную зависимость в широком динамическом диапазоне (50 : 1) при малой потере давления.

 

Рис. 2.18 Принцип действия вихревого расходомера

 

 

Основные достоинства:

- универсальность – можно измерять расход газа, пара, жидкостей;

- низкая стоимость;

- малые потери давления;

- высокая точность + 1% от показаний для газов, + 0,5% от показаний для жидкостей;

- широкий динамический диапазон (50 : 1);

- линейный выходной сигнал;

- не требуется проводить коррекцию нуля.

Основные недостатки:

- требуют наличия прямых участков трубопровода;

- не регистрируют минимальный расход;

- точность измерения падает при числах Рейнольдса Rе < 20 000 (вязких сред), поэтому измерение расхода возможно только не для вязких жидкостей.

Вихревые расходомеры получили особенно широкое распространение для измерения расхода пара. Использование расходомеров Prowirl фирмы Endress + Hauser (Германия) позволяет получить информацию о мгновенном расходе, суммарный расход, предупредительную сигнализацию и связь с пультом единой системы энерго-ресурсо сбережения.