4.3.2. Осредняющие напорные трубки
Принцип действия расходомеров, использующих в качестве первичного преобразователя расхода осредняющие напорные трубки (ОНТ), основан на измерении расхода сред методом переменного перепада давления, который заключается в преобразовании кинетической энергии движущегося потока в потенциальную энергию [14].
Конструктивно трубка Annubar представляет собой трубу ромбовидного профиля, в которой сформированы две камеры. В каждой камере имеется некоторое количество отверстий, диаметр и расположение которых рассчитываются по уравнению Чебышева. Трубка Annubar пересекает трубопровод по диаметру, и чем больше диаметр, тем больше отверстий в трубке. Таким образом, отверстия, расположенные навстречу потоку, воспринимают давление разрежения. Перепад давления, образующийся в трубке, фиксируется датчиком перепада давления и преобразуется в выходной сигнал, который в дальнейшем обрабатывается тем или иным образом (рис.4.73-4.74) [14].
Единственным недостатком ОНТ является малая чувствительность при малых скоростях потока. Однако, более современные разработки ОНТ позволяют производить измерения при более низких скоростях, чем это было возможно ранее [14].
Рис. 4.73. Осредняющая
напорная трубка
Рис. 4.74. Схема обтекания потоком трубки Annubar Diamond II
К основным достоинствам расходомеров, использующих в качестве первичного преобразователя ОНТ относятся [14]:
возможность измерения расхода сред в трубопроводах большого диаметра (например, газовые магистральные трубопроводы, воздуховоды и т.д. диаметром до 10 м);
универсальность, т.е. возможность измерять расход жидкости, газа и пара (исключение составляют только вязкие среды);
удобство и простота монтажа (в большинстве случаев для установки расходомера требуется просверлить одно отверстие и приварить монтажный фланец);
возможность монтажа и демонтажа без остановки процесса;
минимальная вероятность утечек измеряемой среды;
более низкие потери давления и меньшие длины прямолинейных участков по сравнению с расходомерами на базе сужающих устройств;
беспроливная методика поверки.
Рис. 4.75. Расходомер с осредняющей напорной трубкой
Расходомеры на базе осредняющей напорной трубки Annubar (рис.4.75) предназначены для измерения расхода жидкости, газа, пара в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, а также в системах технологического и коммерческого учета.
Основные преимущества:
- многопараметрические измерения и вычисление расхода;
- установка в трубопровод через одно отверстие;
- возможность установки в трубопровод без сброса давления (конструкция Flo-Tap);
- минимальная вероятность утечек измеряемой среды благодаря интегральной конструкции;
- низкие потери давления по сравнению с большинством других расходомеров;
- существенное снижение стоимости монтажа и обслуживания благодаря особенности конструкции Annubar;
- легкость взаимодействия с существующими АСУТП или вычислителями расхода посредством интеллектуального протокола коммуникаций HART;
- простота перенастройки динамического диапазона;
- высокая надежность, отсутствие движущихся частей.
Измеряемые среды: жидкость, газ, пар. Температура измеряемой среды: -40...400°С - интегральный монтаж датчика, -187...677°С. Избыточное давление в трубопроводе до 25 МПа. Диаметр условного прохода Dу 12,5…1800 мм и более. Пределы измерений расхода рассчитываются для конкретного технологического процесса. Динамический диапазон от 5:1 до 14:1. Пределы основной относительной погрешности измерений расхода до ±1%. Выходной сигнал 4-20 мА/HART. Наличие взрывозащищенного исполнения. Межповерочный интервал - 2 года. Внесены в Госреестр средств измерений под №25407-05, cертификат №21682/1 (Метран-350); №27144-04, cертификат №17984 (Rosemount MassProbar); №2010-04, cертификат №17983 (Rosemount Probar).
ПГ «Метран», г. Челябинск.