Принцип действия расходомеров основан на эффекте возникновения периодической вихревой структуры (дорожки Кармана) в потоке среды, обтекающей препятствие (тело обтекания). Частота следования вихрей пропорциональна средней скорости потока в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Измеряя частоту следования вихрей, рассчитывается средняя скорость потока и пропорциональный ей объёмный расход среды.

Конструктивно расходомер состоит из первичного преобразователя и электронного блока. Первичный преобразователь выполнен в виде отрезка трубопровода с фланцами, внутри которого находится впускной направляющий элемент, который придает вращательное движение измеряемому веществу, поступающему в осевом направлении. В центре вращения образуется ядро вихря, которое под воздействием противотока выполняет принудительное вторичное спиралевидное вращение. За направляющим элементом установлен пьезоэлектрический датчик, который регистрирует частоту вторичного вращения. Частота вторичного вращения пропорциональна расходу и, при условии оптимизированной внутренней геометрии измерительного устройства, имеет линейную характеристику на достаточно широком участке диапазона измерения. При подобранных размерах впускного направляющего элемента и внутреннего канала, число Струхаля (St) остается постоянным в очень широком диапазоне чисел Рейнольдса (Re).

Информация о частоте следования вихрей преобразовывается пьезоэлектрическим сенсором (датчиком) в электрический сигнал, дальнейшая обработка которого происходит в электронном блоке.

Электронный блок, входящий в состав расходомера, преобразует частоту электрических импульсов в значения расхода, объема (массы) измеряемой среды и стандартизированные аналоговые и цифровые сигналы.

Исполнения расходомеров отличаются друг от друга применяемыми материалами. Электронный блок выполнен в герметичном корпусе и крепится снаружи первичного преобразователя (моноблочная конструкция) или устанавливается отдельно (разнесенная конструкция). Имеется двухсенсорный вариант исполнения расходомера, состоящий из первичного вихревого преобразователя расхода с двумя независимыми датчиками и двумя независимыми электронными преобразователями.

По заказу расходомер может комплектоваться встроенным преобразователем температуры, измеренные значения с которого передаются для отображения или последующих вычислений в блок электроники. Блок электроники расходомера имеет встроенный вычислитель расхода, который позволяет индицировать массовый расход различных газов, объемный расход газа, приведенного к нормальным или стандартным условиям, а также вычислять массовый расход и массу жидкости и пара.

Также конструкцией расходомера предусмотрена возможность подключения внешних преобразователей давления, преобразователя температуры и газоанализатора через аналоговый вход или по HART протоколу.

Расходомеры, в зависимости от модели, обеспечивают:

- представление результатов измерений и диагностики на внешние устройства посредством унифицированных выходных сигналов;

- индикацию измерительной информации на дисплее встроенного или выносного электронного блока;

- архивирование и хранение измерительной информации и результатов диагностики во встроенной энергонезависимой памяти расходомера (SensorMemory).

На дисплее расходомера могут быть отражены показания следующих величин: объемный расход, массовый расход, объем, плотность, температура, давление, время работы, тепловая энергия.

Взрывобезопасные исполнения расходомеров соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах". Взрывозащищенность расходомеров обеспечивается следующими видами взрывозащиты: взрывонепроницаемые оболочки "d", искробезопасная электрическая цепь "i", защита вида "n", защитой от воспламенения пыли "t", а также выполнением их конструкции в соответствии с общими требованиями к оборудованию, предназначенному для использования во взрывоопасных средах.

Конструкция расходомера обеспечивает защиту от несанкционированного изменения метрологических характеристик после выпуска из производства и защиту от вмешательства в его работу в процессе эксплуатации. На корпусе вторичного преобразователя предусмотрены места для пломбировки.

Рисунок 1 - Моноблочная конструкция. Корпус преобразователя из алюминия.

Рисунок 2 - Разнесенная конструкция с электронным блоком. Корпус преобразо-

вателя из нержавеющей стали.

Рисунок 3 - Моноблочная конструкция с Рисунок 4 - Разнесенная конструкция с двойным измерительным датчиком. двойным измерительным датчиком

Места пломбировки

Рисунок 5 - Пломбирование вторичного преобразователя

Таблица 4

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики