Принцип действия расходомеров основан на измерении скорости и уровня потока жидкости - метод «площадь-скорость». Для определения расхода используются данные о скорости потока, уровень заполнения канала жидкостью и геометрические характеристики сечения канала.

Скорость потока жидкости измеряется ультразвуковым методом Доплера. Встроенные в первичный преобразователь скорости (далее - датчик) под углом 45° к оси трубопровода (с углом раскрытия луча 5°) пьезокристаллы излучают и принимают импульсы ультразвуковых волн, которые отражаются от взвешенных  частиц, находящихся в жидкости. Один из

кристаллов непрерывно используется в качестве передатчика, другой - в качестве приемника, распознавая отраженный ультразвуковой сигнал совместно с электронным блоком расходомера (процессором). Полученный отраженный ультразвуковой сигнал приходит с измененной частотой, что вызвано движением отражающих частиц по отношению к источнику сигналов. Результирующий сдвиг частоты прямо пропорционален скорости движения частиц в жидкости, а, следовательно, и скорости потока. Из-за различий скорости в различных слоях потока завихрений, вращений отдельных отражающих частиц, поверхностных волн возникает смещение частот. Это смещение оценивается непосредственно расходомером с использованием специальных алгоритмов для получения средней скорости потока. Значения температуры от встроенного в комбинированный датчик скорости термометра сопротивлений используются для коррекции расчётной скорости ультразвука в жидкости. Показания термометра сопротивлений отражаются на экране расходомера.

Для измерений скорости используются трубные или клиновидные комбинированные (клиновидные) преобразователи скорости. В комбинированный преобразователь скорости вмонтированы гидростатический преобразователь уровня (в трубном отсутствует) и термометр сопротивления. Клиновидный датчик устанавливается на дне трубы или лотка и предназначен для работы в открытых каналах или трубопроводах. Трубный датчик располагается в нижней части трубы, заполненной жидкостью, предназначен для работы в напорных и безнапорных коллекторах, а также временно переходящих в напорный режим работы.

Уровень потока жидкости в трубопроводе может определяться:

• -  гидростатическим преобразователем давления (пьезометрический датчик) с компенсатором на изменение атмосферного давления. Конструктивно этот преобразователь размещается в одном корпусе с клиновидным преобразователем скорости;

• - внешним ультразвуковым преобразователем уровня (надводный ультразвуковой датчик, NivuCompact, NivuMaster).

В электронном блоке расходомера измерительная информация преобразуется в значения измеряемых величин:

• - средней скорости потока жидкости;

• - уровня потока жидкости;

• - расхода жидкости;

• - суммарного объема жидкости.

Измерительная информация отображается на жидкокристаллическом дисплее электронного блока (графический дисплей 128 х 64 или 128х128 пикселей), в исполнении PCM F может быть записана во внешнюю карту памяти (типа CF) или передаваться с помощью аналоговых выходов (0,4-20 мА) в исполнении OCM F.

Модель OCM F - стационарная с возможностью питания от переменного или постоянного тока, имеет исполнения с различным количеством релейных и аналоговых входов и выходов для подключения внешних устройств.

Модель PCM F - портативная, имеет встроенный перезаряжаемый источник питания (свинцовая батарея 12 В/ 12 А^ч) и зарядное устройство производства компании «Nivus», возможность передачи данных с помощью карты памяти типа CF (объем до 128 Мб).

С помощью сервисной программы «NivuSoft» можно представить данные в виде таблиц и графиков. Также программа предлагает такие дополнительные средства управления данными, таких как экспорт данных, усредняющие функции, вывод максимального и минимального значений, выбор места проведения измерений и т. д.

При установке первичных преобразователей скорости потока в водоводе необходимо соблюдать требования к длинам прямых участков (гидравлические условия) и минимальному уровню жидкости, изложенные в технической документации фирмы - изготовителя.

Внешний вид расходомеров приведен на рисунке 1. Места пломбирования указаны на рисунке 2.

Трубный и клиновидный преобразователи

скорости

Внешние ультразвуковые преобразователи уровня

Рисунок 1

Основные метрологические и технические характеристики расходомеров представлены в таблице 2.

Таблица 2