Ультразвуковой расходомер газа (однолучевое, двухлучевое и четырехлучевое исполнение)

Ультразвуковой расходомер газа - предназначен для измерений объемного расхода и объема газа и газовых смесей при рабочих условиях, в том числе природного и попутного нефтяного отходящих, факельного и других газов (воздух, азот, аргон). Имеет общепромышленное и взрывозащищенное исполнение 1ExdIIC(T4, Т6)X.

Расходомер применяется как для технологического контроля, так и для использования в системах коммерческого учёта.

Принцип измерения расхода ультразвукового расходомера

Принцип работы расходомера основан на методе измерении разности между временем прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока газа ( как показано на рисунке (справа): t₁ и t₂ где два (для двухлучевого расходомера) чувствительных элемента (сенсорные датчики СД1 и СД2) расположены на противоположных сторонах проточной части под определенным углом (α) к направлению потока.

Сенсорные датчики работают попеременно как приемник и как передатчик (как показано на рисунке). Ультразвуковые импульсы излучаются под углом α к направлению потока газа.

Из расчета скорости потока измеряемой среды видно, что изменение скорости звука в результате колебаний давления или температуры при этом способе измерения не влияют на измеряемую скорость газа. Измеренная разность времени, пропорциональная скорости потока, преобразуется в значение объёмного расхода газа.

Ультразвуковой расходомер состоит:

Расходомер состоит из проточной части (5), в которой устанавливаются сенсорные пьезоэлектрические датчики (4), электронного преобразователя (3), которой состоит из корпуса, на котором смонтирован индикатор (2) и кабельные вводы (1). (по заказу можно комплектовать кабельными вводами с двумя и четырьмя отверстиями под кабель)

Проточная часть изготовлена из нержавеющей или оцинкованой стали. Электронный преобразователь формирует сигнал, поступающий на пьезоэлектрические датчики и обеспечивает возбуждение сигналов в -акустическом тракте, а также осуществляет их последующий прием.

Принятые сигналы усиливаются и преобразуются в цифровой код посредством быстродействующего аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а затем подвергаются обработке специализированным цифровым сигнальным процессором (высокоскоростная DSP-технология). Адаптивная фильтрация и корреляционный анализ сигнала позволяют получить измерительную информацию даже в условиях сильных электромагнитных помех, загрязнения проточной части и наличия капельной фракции в потоке.

Электронный преобразователь вычисляет мгновенный объемный расход / объем в рабочих условиях и преобразует измеренные параметры в выходные сигналы:

- импульсный/частотный/статусный (пассивный, 30 В, 50 мА) - 1 канал;
- частотный/статусный (пассивный, 30 В, 50 мА) - 1 канал;
- статусный (пассивный, 30 В, 50 мА) - 1 канал;
- аналоговый токовый 4-20 мА (пассивный) - 1 канал;
- цифровой RS-485, протокол Modbus RTU. HART.

Локальный операторский интерфейс электронного преобразователя включает графический дисплей (ЖКИ либо графический OLED) и емкостную клавиатуру (конфигурирование без снятия крышки). Это позволяет настраивать расходомер во взрывоопасной зоне. Для предотвращения несанкционированного изменения настроек предусмотрена блокировка ряда функций клавиатуры посредством микропереключателей под крышкой электронного преобразователя.

Измерительный участок может быть образован корпусом расходомера или использован участок имеющегося трубопровода (врезное исполнение). Устройство обработки сигналов осуществляет генерацию сигналов, подаваемых на ПЭА, обработку сигналов, поступающих с ПЭА, и формирование стандартных выходных сигналов, передающих расход и объём газа при рабочих условиях.

В зависимости от исполнения в состав расходомера могут входить устройства подготовки потока:

- прямые участки, в том числе с местами для установки датчиков температуры и давления;
- формирователь потока, который устраняет влияние местных сопротивлений;
- устройство очистки газа – рекомендуется для загрязнённых газов;
- шумоглушитель – рекомендуется при установке расходомера после регуляторов давления, работающих на критических      режимах течения газа.

Области применения

- попутный нефтяной газ, в том числе факельный и отходящий газ;
- природный газ;
- технологические газы (аргон, сжатый воздух, углеводороды, азот и др.);
- факельные линии (отходящие газы)

 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  Функциональные возможности расходомера:

- измерение расхода газа с высокой точностью (до 0,5%);
- широкий диапазон скоростей потока (до 1:300 с погрешностью 5%, до 1:100 с погрешностью 0,5%);
- широкий диапазон рабочих давлений, в т.ч. разрежение;
- учёт прямого и обратного потока (реверсивный режим);
- возможность работы на нестационарных потоках;
- стойкость к загрязнениям и наличию капельной фракции;
- отсутствие вгутренних подвижных частей (подверженных износу и поломке)
- не создаёт дополнительного сопротивления потоку;
- сенсорная клавиатура и дисплей функционируют в полном диапазоне температур окружающей среды (в исполнении с     OLED);
- простота и удобство в эксплуатации;
- широкие возможности самодиагностики: вывод диагностических параметров и наличие диагностических карт.