Универсальный вихревой расходомер Streamlux VortexFlow

Вихревые расходомеры Streamlux VortexFlow — это универсальные и надежные приборы для точного измерения расхода пара, газа и жидкостей на трубопроводах от 15 до 300 мм в различных отраслях промышленности. 

Применяются в широком диапазоне измерений до 1:20 при температуре среды от -40°C до +350°C. Отличаются стабильностью работы, которая обеспечивается нулевым дрейфом и программой коррекции нелинейности коэффициента прибора.

Расходомер измеряет частоту образования вихрей (см. подробнее Принцип работы) ), которая строго пропорциональна скорости потока, не зависит от электропроводности среды, наличия в ней примесей или изменения ее состава в определенных пределах. Прибор универсален и идеально подходит для измерения расхода:

• Пара (насыщенный, перегретый).

• Газов (воздух, азот, CO₂ и другие неагрессивные газы).

• Жидкостей (вода, теплоносители, химические растворы, нефтепродукты, спирты).

Отрасли применения:

• Теплоэнергетика: учет пара на котельных и ТЭЦ, учет теплоносителя в системах теплоснабжения.

• Химическая и нефтехимическая промышленность: измерение расходов технологических газов, сырья и продуктов производства.

• Пищевая промышленность: контроль расхода пара для стерилизации, технологических газов и жидкостей (сок, молоко, спирт).

• Металлургия: охлаждающие воды, сжатый воздух, природный газ.

• Водоподготовка и ЖКХ: учет подачи воды, химических реагентов.

Принцип работы основан на эффекте Кармана — физическом явлении периодического срыва вихрей за препятствием, обтекаемым потоком жидкости или газа.

Схематический процесс измерения расхода вихревым расходомером можно описать так:




Вихри образуются попеременно с разных сторон тела обтекания, создавая периодическое изменение давления, которое регистрируется датчиком.

Связь между частотой образования вихрей и скоростью потока является линейной и описывается фундаментальным уравнением вихревого расходомера — формулой Струхала (Strouhal).

St = (f * d) / v

где:

St — число Струхала - безразмерный параметр, который для широкого диапазона чисел Рейнольдса является постоянной величиной для тела обтекания данной геометрии (константа для треугольного тела обтекания, обычно ~0.2);

f — частота срыва вихрей [Гц];

d — характерный размер тела обтекания (ширина) [м];

v — скорость потока [м/с].

Из формулы Струхала легко выражается скорость потока:

v = (f * d) / St

Объемный расход Q равен произведению скорости потока v на площадь поперечного сечения трубы A:

Q = v * A = [ (f * d) / St ] * A

Так как параметры d, St и A для конкретного расходомера являются константами, их объединяют в один коэффициент K (часто называемый коэффициентом расхода или постоянной прибора).

Итоговая рабочая формула:

Q = f / K

где:

Q — объемный расход [м³/ч, м³/с и т.д.];

f — частота срыва вихрей [Гц];

K — коэффициент расхода прибора [импульсов/м³], который определяется во время калибровки и является постоянным в пределах своего диапазона измерений.

Внутри тела обтекания или за ним устанавливается чувствительный пьезоэлемент (пьезоэлектрический датчик), который воспринимает микроскопические деформации и перепады давления, вызванные проходом вихрей, и преобразует их в электрический сигнал.

Электронный блок усиливает этот сигнал, фильтрует помехи и преобразует частоту следования импульсов в стандартный выходной сигнал (4-20 мА) или цифровой протокол.

Формула Q = f / K линейна только в области, где число Струхала (St) постоянно. Это справедливо для турбулентного потока в широком диапазоне чисел Рейнольдса (обычно от Re ≈ 10⁴ до Re > 10⁶).

Нижний предел: При малых расходах (ламинарный поток, Re < 10⁴) зависимость становится нелинейной, и вихревой расходомер не может работать корректно.

Верхний предел: Ограничен прочностью конструкции и ростом перепада давления.