1.5.1. Принцип работы

1.5.1.1. По принципу работы расходомер относится к времяимпульсным ультразвуковым расходомерам, работа которых основана на измерении разности времен прохождения ультразвукового сигнала (УЗС) при распространении по и против потока жидкости в трубопроводе.

Особенностью ультразвукового расходомера такого типа является попеременная подача электрических зондирующих импульсов, генерируемых ВП, на преобразователи ПЭА1 и ПЭА2 (рис.1).

Рис.1. Схема прохождения УЗС.

УЗС, излучаемый одним ПЭА, проходит через движущуюся по трубопроводу жидкость и воспринимается другим ПЭА. При движении жидкости происходит снос ультразвуковой волны, который приводит к изменению времени распространения УЗС: по потоку жидкости (от ПЭА1 к ПЭА2) время прохождения уменьшается, а против потока (от ПЭА2 к ПЭА1) – возрастает. Разность времен прохождения УЗС через жидкость по и против потока пропорциональна скорости потока v и, следовательно, объемному расходу Q.

1.5.1.2. В расходомере двухлучевого исполнения, построенного на базе двух каналов измерения, на один трубопровод (ИУ) устанавливаются две пары ПЭА. При этом измерение расхода по каждому лучу ведется независимо.

1.5.1.3. Значение расхода определяется при выполнении условия:

где Q_отс – минимальное значение расхода (нижняя отсечка), м³/ч;

Q – текущее значение расхода, м³/ч.

Рекомендуемое значение нижней отсечки соответствует скорости потока 0,035 м/с.

Если выполняется условие Q < Q_отс, то в расходомере измеренное значение расхода приравнивается нулю, прекращается накопление объема, выдача импульсов на универсальном выходе, а ток на выходе становится равным нижнему значению диапазона.

При выполнении условия Q > Q_max (где Q_max соответствует скорости потока 10,6 м/с) измерение расхода продолжается, но прекращается накопление объема, выдача импульсов на универсальном выходе.

1.5.1.4. Врезные ПЭА устанавливаются в отверстия в стенках ИУ.

ПЭА могут устанавливаться на трубопровод по следующим схемам (рис.2):

- ПЭА размещаются на противоположных стенках ИУ в плоскости, проходящей вдоль оси ИУ (установка «по диаметру») либо параллельно оси ИУ (установка «по хорде»);

- в U-образный ИУ (типа U-колено) – ПЭА размещаются в торцах прямого отрезка ИУ; при этом сигнал распространяется вдоль оси потока.

Рис. 2. Схемы установки ПЭА на трубопроводе.

Продольный угол установки ПЭА в прямолинейный ИУ (угол между осью врезного ПЭА и плоскостью, перпендикулярной оси трубопровода) может лежать в диапазоне от 20° до 70°, рекомендуемое значение – ∼ 45°. При Dy>2000 диапазон допустимых значений продольного угла установки ПЭА определяется характеристиками объекта размещения ПП.

1.5.1.6. Зондирование потока жидкости может производиться одним или двумя лучами (рис.3).

Рис.3. Расположение пар ПЭА по сечению трубопровода при различных способах зондирования потока жидкости.

Возможные варианты установки ПЭА указаны в табл.3.

Таблица 3