Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Вихревой расходомер — это прибор для измерения объёмного расхода жидкости, газа или пара, работа которого основана на эффекте вихреобразования за телом обтекания. Прибор регистрирует частоту срыва вихрей в потоке за неподвижным препятствием. Эта частота прямо пропорциональна скорости среды, что позволяет определять расход в трубопроводе.
Вихревой расходомер — это средство измерения, использующее эффект образования вихревой дорожки Кармана при обтекании потоком плохо обтекаемого тела. В корпусе прибора установлено тело обтекания (как правило, трапециевидного или прямоугольного сечения), за которым возникает чередующаяся последовательность вихрей.
Частота срыва вихрей фиксируется встроенным сенсором — пьезоэлектрическим, ёмкостным или термоанемометрическим. Электронный блок преобразует сигнал в значение объёмного расхода и передаёт его по токовому выходу 4–20 мА, протоколам HART, Modbus или по импульсному выходу.
Применение и общие требования к таким приборам описаны международным стандартом ISO 12764:2017 и российским ГОСТ Р 8.740-2011 (для газа). Стандарты определяют принципы измерения, требования к монтажу и оценке погрешности.
Эффект периодического срыва вихрей теоретически описал венгерский физик Теодор фон Карман в 1911–1912 годах. Первый промышленный вихревой расходомер был выпущен компанией Yokogawa в 1969 году, что подтверждается технической документацией производителя.
Работа прибора основана на физике обтекания плохо обтекаемых тел. Когда поток проходит мимо тела обтекания, по обе стороны от него попеременно отрываются вихри, формируя так называемую вихревую дорожку Кармана. Чем выше скорость среды, тем чаще происходит срыв.
Связь между частотой вихреобразования и скоростью потока описывается числом Струхаля (St):
f = St · v / d, где f — частота вихрей (Гц), v — скорость потока (м/с), d — характерный размер тела обтекания (м), St — число Струхаля (безразмерное).
В рабочем диапазоне число Струхаля для тел обтекания вихревых расходомеров составляет приблизительно 0,2–0,3 (значение зависит от формы и геометрии тела). При числах Рейнольдса в диапазоне примерно от 10⁴ до 10⁶ число Струхаля практически постоянно, что обеспечивает линейную зависимость частоты от скорости и стабильную метрологию.
Колебания давления или подъёмной силы от вихрей регистрируются чувствительным элементом. Электронный модуль усиливает сигнал, фильтрует помехи и вычисляет объёмный расход по формуле, учитывающей градуировочный коэффициент конкретного типоразмера.
Существует несколько конструктивных исполнений вихревых расходомеров, отличающихся способом регистрации вихрей и областью применения.
Современные вихревые расходомеры (например, серия Endress+Hauser Prowirl 200) оснащаются интегрированными датчиками давления и температуры. Это позволяет вычислять массовый расход насыщенного и перегретого пара, а также приведённый расход газа к стандартным условиям непосредственно в приборе.
Сфера использования прибора охватывает множество отраслей промышленности. Вихревой расходомер особенно востребован там, где требуется измерение пара, газа или чистых жидкостей одним типом прибора.
По данным ведущих производителей (Endress+Hauser, Yokogawa), типовая динамика измерений составляет около 10:1 для жидкостей и 20:1 для газов и пара. Стандартный диапазон скоростей: для жидкости от 0,3 до 7–10 м/с, для газа и пара — от 4–5 до 60–80 м/с. Рабочая температура: стандартно от −40 до +260 °C, в высокотемпературных исполнениях — до +400 °C, в специальных версиях — до +450 °C. Максимальное давление — до PN 250 (Class 1500) у моделей для высокого давления.
По сравнению с диафрагмами вихревой прибор имеет шире динамический диапазон при тех же требованиях к прямым участкам. В отличие от электромагнитных моделей, вихревой расходомер работает с непроводящими средами — паром, газами, нефтепродуктами. Для измерения массового расхода без компенсации применяют кориолисовые расходомеры, но их стоимость значительно выше.
Корректная установка критически влияет на точность. Международный стандарт ISO 12764:2017, ГОСТ Р 8.740-2011 (для газа) и рекомендации производителей задают требования к прямым участкам и условиям эксплуатации.
Межповерочный интервал определяется методикой поверки конкретного типа прибора, утверждённой при внесении в Госреестр средств измерений. Для большинства промышленных моделей он составляет 3–5 лет. Поверка проводится на проливных установках по методикам, согласованным с Росстандартом.
Вихревой расходомер — это надёжный и универсальный прибор для измерения расхода пара, газа и чистых жидкостей. Принцип работы на основе дорожки Кармана обеспечивает линейную характеристику, отсутствие подвижных частей и длительный срок службы без обслуживания.
Для корректной эксплуатации важно соблюдать требования стандартов ISO 12764 и ГОСТ Р 8.740-2011 к прямым участкам, диапазону скоростей и условиям монтажа. При правильном выборе типоразмера и установке прибор обеспечивает стабильную точность измерений на протяжении многих лет.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.