Производство и комплексная поставка датчиков расхода воды группе компаний «Теплоприбор». В рамках проекта реализовано производство приборов управления, автоматики КИПиА

В данном разделе представлены Счетчики-Расходомеры УльтраЗвуковые (акустические), далее сокращенно — РУЗ:

Ультразвуковой расходомер – это устройство (прибор), принцип действия которого состоит в использовании акустических эффектов, возникающих при перемещении вещества, расход которого требуется вычислить. Неоспоримые достоинства ультразвуковых расходомеров: малое или почти полное отсутствие гидравлического сопротивления, надежность (т.к. нет подвижных трущихся механических элементов), относительно высокие точность, быстродействие и помехозащищённость, которые и оправдывают их широкое распространение в различных отраслях промышленности, энергетики и жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ).

Принцип действия ультразвуковых (акустических) расходомеров основан на измерении разницы во времени прохождения сигнала. При этом два ультразвуковых датчика (сенсора), расположенные по диагонали напротив друг друга на одной оси, функционируют попеременно как излучатель и как приёмник. Таким образом, акустический сигнал, поочередно генерируемый обоими сенсорами, ускоряется, когда направлен по потоку, и замедляется, когда направлен против потока жидкости. Разница во времени, возникающая вследствие прохождения сигнала по измерительному каналу в обоих направлениях, прямо пропорциональна средней скорости потока, на основании которой можно затем рассчитать объёмный расход (в условно несжимаемой жидкости, как произведение скорости потока на площадь поперечного сечения трубопровода). А использование нескольких акустических каналов позволяет компенсировать искажения профиля эпюры скорости потока.

Подробнее об ультразвуковых преобразователях расхода, их видах, принципах действия, конструктивных исполнениях, а также о технических характеристиках, принципах выбора (как правильно выбрать, заказать, недорого купить), областях применения, о ценах (см. прайс-лист), наличию на складе или сроках изготовления счетчиков-расходомеров см. ниже.

Дополнительная информация об ультразвуковых преобразователях расхода (счетчиках-расходомерах)

Комплектация и виды комплектов монтажных частей (КМЧ) и дополнительного оборудования подбираются в зависимости от типа счетчика-расходомера:
— квартирные счетчики (бытовые/индивидуальные Ду15, Ду20);
— домовые счетчики (общедомовые Ду25,32,40,40);
— промышленные (Ду свыше 50мм);
см. номенклатуру, цены и технические описания счётчиков-расходомеров жидкости (водосчетчиков).
см. дополнительное оборудование и монтажно-запорная арматура для расходомеров.

Общедомовые и промышленные счетчики-расходомеры могут иметь достаточно сложную и разнообразную комплектацию:

Присоединительная арматура:
— Комплекты монтажных частей — КМЧ Ду15-250мм для резьбового (муфтового), фланцевого или присоединения типа «Сэндвич»(межфланцевого).
(ответные фланцы, прокладки, болты/шпильки, гайки, шайбы) для установки счетчика (расходомера) или проставки (габаритного имитатора):
— Комплекты ответных фланцев («КОФ» по ГОСТ 12820-80 и др.)
— Переходы Ду, прямые участки (присоединительные участки) и прочие элементы трубопровода и приварные детали.
— Проставки (габаритные имитаторы, монтажные вставки).
— Уплотнения и крепеж (прокладки, болты (шпильки), гайки, шайбы)
Также возможна поставка целых монтажных водомерных узлов учета расхода: фланцевых и межфланцевых-«сэндвич» (узлы учета холодного (УУХВС) и горячего (УУГВС) водоснабжения, в состав которых входят приборы, прямые участки, КМЧ, шаровые краны и пр.).

Дополнительное оборудование узлов учета расхода (УУР):
— Монтажно-запорная арматура: краны, клапаны, присоединительные фитинги, тройники, спускники;
— Шкафы монтажные приборные;
— КИПиА: вычислители, манометры, термометры, датчики, реле, преобразователи температуры и давления, регуляторы, блоки (источники) питания, блоки управления;
— Оборудование и системы для диспетчеризации.
Переферийные устройства сбора и передачи данных: модули (M-Bas, импульсный и др.), радиомодули, концентраторы, GSM/GPRS модемы, антенны, адаптеры, конвертер, преобразователи интерфейсов, ПО (диспетчерские программы считывания данных), индикаторы, регистраторы, архиваторы, вычислители и прочее оборудование.
Кабель (электропитания и связи (сигнальный).

Общие рекомендации по размещению, монтажу и работе ультразвуковых и других счетчиков-расходомеров (водосчётчиков)

Счетчики-расходомеры обычно предназначены для установки в отапливаемых помещениях или специальных павильонах с  положительной температурой окружающей среды Тос (воздуха) обычно от 0 до +50С и относительной влажностью не более 80%. К приборам должен быть обеспечен свободный доступ для осмотра в любое время года. Место установки должно гарантировать эксплуатацию прибора без возможных механических повреждений. Установка водосчётчиков в затапливаемых, в холодных помещениях при температуре менее 5С, и в помещениях с влажностью более 80% не рекомендуется (за исключением специальных исполнений: для отрицательных температур или «затапливаемого» исполнения для преобразователей расхода с кодом пыле-водозащиты IP68).

При монтаже ультразвукового счетчика-расходомера должны быть соблюдены следующие обязательные условия

а) Преобразователь расхода (далее Прибор) рекомендуется монтировать только на горизонтальном участке трубопровода.

б) Установка осуществляется таким образом, чтобы прибор всегда был заполнен жидкостью (монтаж в напорный трубопровод);

Длины прямого участка до и после счетчика-расходомера

в) Требования к прямолинейным участкам для ультразвукового счетчика-расходмера:
При установке прибора после отводов, запорной арматуры, переходников, фильтров и других устройств, создающих искажение потока, непосредственно перед водосчетчиком, необходимо предусмотреть прямой участок трубопроводов для спрямления потока длиной от 2 до 5Ду (в зависимости от вида предшествующего ему гидросопротивления — см. рисунок (конфузор, задвижка, отвод, фильтр, грязевик, клапан, насос и т.п.)), а за прибором — не менее 2Ду (где Ду — условный диаметр трубопровода). Необходимо учесть, что при нарушении условий монтажа появляется дополнительная погрешность измерений.

г) На случай ремонта или замены расходомера-счетчика воды перед прямым участком до прибора и после прямого участка трубопровода после прибора устанавливается запорная арматура (краны, вентили, задвижки, клапаны), а также дренажи/спускники для опорожнения отключаемого участка, которые монтируются вне зоны прямых участков.

д) Перед прибором, но после запорной арматуры вне зоны прямолинейного участка трубопровода, а также после счетчика при установке его на обратном трубопроводе ГВС или ТС (теплоснабжения), до запорной арматуры рекомендуется устанавливать фильтры воды (прямые или косые сетчатые фильтры грубой очистки).

е) Не допускается установка ультразвукового расходомера на расстоянии менее 2-х метров от устройств, создающих вокруг себя мощное электромагнитное поле (например, силовых трансформаторов и кабелей), а также размещение прибора в зоне действия постоянных магнитов или попадание трубопровода под напряжение.

Разрешительная и техническая документация

По заявке потребителя могут быть высланы следующие документы: карта (форма) заказа (опросный лист), сертификат/свидетельство об утверждении типа средства измерения, разрешения на применение, декларация о соответствии, письмо о признании результатов поверки, паспорт изделия, техническое описание и руководство по эксплуатации, описание типа СИ и методика поверки, а также прочие разрешительные и нормативные документы (ГОСТы, СанПиН, СНиПы и правила учета).

Общие определения, сведения и понятия об ультразвуковых (акустических) расходомерах

Акустические волны (звуковые волны) — это возмущения упругой материальной среды (газообразной, жидкой или твёрдой), распространяющиеся в пространстве. Акустическими возмущениями являются локальные отклонения плотности и давления в среде от равновесных значений, смещения частиц среды от положения равновесия. Эти изменения состояния среды, передающиеся от одних частиц вещества к другим, характеризуют звуковое поле. В акустических волнах осуществляется перенос энергии и количества движения без переноса самого вещества.
В газообразных и жидких средах, обладающих объёмной упругостью, могут распространяться только продольные акустические волны, в которых смещения частиц совпадают по направлению с распространением волны.

Ультразвуковой преобразователь расхода (УПР), или просто расходомер – это устройство (прибор), принцип действия которого состоит в использовании акустических эффектов, возникающих при перемещении вещества, расход которого требуется вычислить. Неоспоримые достоинства ультразвуковых расходомеров: малое или почти полное отсутствие гидравлического сопротивления, надежность (т.к. нет подвижных трущихся механических элементов), относительно высокие точность, быстродействие и помехозащищённость, которые и оправдывают их широкое распространение в различных отраслях промышленности, энергетики и жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ).

Существуют три основные методики определения расхода жидкости при помощи ультразвука:
— время-импульсный метод (метод фазового сдвига),
— доплеровский метод (основан на эффекте Доплера — изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемое наблюдателем/приёмником, вследствие движения источника излучения и/или движения самого наблюдателя/приёмника),
— метод сноса ультразвукового сигнала (корреляционный).

Заранее благодарим Вас за обращение в любое из предприятий группы компаний — ГК «Теплоприбор» (Теплоприборы, Промприбор, Теплоконтроль и другие) и обещаем приложить все усилия для оправдания Вашего доверия.

Принцип действия электромагнитных преобразователей расхода — расходомеров основан на способности возбуждать электрический ток электропроводной жидкостью, при ее движении в условиях магнитного поля.

В электромагнитных расходомерах (и Э/М теплосчетчиках на их основе) используется явление электромагнитной индукции, что позволяет связать среднюю скорость, а, следовательно (при умножении скорости на площадь внутреннего сечения трубопровода), и объемный расход электропроводной жидкости (воды) с напряженностью поля в нём и разностью потенциалов, возникающих на диаметрально противоположно расположенных электродах (сенсорах).

По конструктивному исполнению различают следующие виды электромагнитных (э/м) преобразователей расхода:
1. Полнопроходные (проточные) врезные расходомеры, которые устанавливаются по средствам размыкания трубопровода методом вставки с последующей стяжкой фланцев крепежом.
2. Погружные (вставные) расходомеры, монтируемые в трубопровод через шаровый кран с выводом сенсоров цилиндрического датчика в центр потока или на 1/8 его диаметра (в точку среднеаксиальной скорости).

Подробнее о электромагнитных первичных преобразователях расхода (ППР) — расходомерах-счетчиках, их видах, принципах действия, конструктивных исполнениях, а также о технических характеристиках, особенностях выбора (как правильно выбрать, заказать, купить РЭМ), комплектации, областях применения, о ценах (см. прайс-лист), по наличию на складе или сроках изготовления см. ниже.

Магнитно-индукционный (электромагнитный) метод измерения расхода

В электрическом проводнике, перемещающемся в магнитном поле, возникает электрический ток (по закону электромагнитной индукции). Этот эффект используется в электромагнитном расходомере (далее РЭМ) для определения расхода.

Протекающая жидкость отождествляется с проводником, т.е. она должна обладать определенной минимальной проводимостью.

В обладающей электрической проводимостью жидкости, протекающей через магнитное поле, возникает электрическое поле (по закону Фарадея). Контролируемый поток протекает по армированной изолятором трубе, в стенках которой перпендикулярно направлению магнитного поля и потока среды установлены два диаметрально расположенных электрода, с которых снимается напряжение, пропорциональное средней скорости потока среды.

Этот сигнал (порядка милливольт), образованный высокоомным источником, с помощью кабеля подводится к измерительному преобразователю (электронному блоку), который усиливает его и осуществляет дальнейшую обработку.

Характерные особенности электромагнитных Р.

Индуктивный метод применим для контроля расходов жидкостей, обладающих хотя бы малой электрической проводимостью (вода, растворы кислот и пр.), так как входное сопротивление усилителя нельзя увеличивать до бесконечности. Поэтому этот метод неприменим для измерения расходов газов (и газовых смесей — воздух, природный или сварочный газ и пр.).

Сопротивление первичного измерительного преобразователя расхода (ППР) представляет собой сумму внутреннего сопротивления жидкости и переходного сопротивления системы жидкость-электрод. Электронное устройство для обработки измерительной информации должно обладать входным сопротивлением, превышающим не менее чем на два порядка величину выходного сопротивления первичного измерительного преобразователя.

В отличие от расходомеров других типов, принцип действия которых основан на измерениях механических величин, магнитно-индуктивный преобразователь расхода выдает непосредственно электрический сигнал, дальнейшая обработка которого заключается лишь в фильтрации помех и усилений.

Достоинства электромагнитных преобразователей расхода

1. Линейная зависимость выходного сигнала от средней скорости контролируемого потока (поэтому по точности превосходит другие методы измерения).

2. Отсутствие в трубопроводе механических элементов, что обеспечивает малую потерю давления, не превышающую потерю в прямых трубопроводах той же длины (низкое удельное гидросопротивление).

3. Установка преобразователей не изменяет профиль трубопровода и характер потока.

4. Результаты измерения в нормальных условиях эксплуатации фактически не зависят от температуры, вязкости, концентрации и давления контролируемой среды.

5. Результат измерения не зависит от направления потока контролируемой среды (РЭМ дают возможность двухнаправленного режима измерения: прямого и обратного/реверса)/

6. Наличие в потоке инородных частиц не влияет на результат измерения.

Область применения электромагнитных Р.

Э/м преобразователи расхода (РЭМ) применяются в различных отраслях промышленности, в условиях, где другие методы непригодны, в том числе, например, для измерения расхода:

— пульсирующего потока;

— турбулентного (не только ламинарного) потока;

— химических агрессивных и коррозионно-активных жидкостей (при соответствующей подготовке расходомера и электродов);

— вязких и насыщенных твердыми токонепроводящими частицами сред.

В частном случае, этот метод используется для агрессивных кислот, пульп, сточных вод, жидких металлов.

Подробнее о электромагнитных первичных преобразователях расхода (ППР) — расходомерах-счетчиках, их видах, принципах действия, конструктивных исполнениях, а также о технических характеристиках, особенностях выбора (как правильно выбрать, заказать, купить РЭМ), комплектации, областях применения, о ценах (см. прайс-лист), по наличию на складе или сроках изготовления см. выше.

Расходомеры жидкости

Счетчик жидкости — это прибор, измеряющих суммарный объем или массу жидкости, протекшей по трубопроводу с начала отсчета.
Расходомер жидкости — это прибор, измеряющих текущий расход жидкости, т.е. её количество, протекающее по трубопроводу в данную единицу времени.
Расходомеры-счетчики жидкости – это расходомеры, оборудованные счетным устройством (интегратором), позволяющим при измерении текущего расхода также определять и суммарное количество протекшей через прибор жидкости за определенный промежуток времени (с начала отсчета).

По назначению и принципу действия различают следующие виды:
1. Квартирные счетчики воды (индивидуальные водосчетчики Ду15, Ду20мм)
2. Тахометрические турбинные расходомеры (общедомовые, промышленные, комбинированные (сдвоенные)).
3. Электромагнитные преобразователи расхода.
4. Ультразвуковые (акустические) счетчики-расходомеры
5. Вихревые расходомеры.
6. Счетчики нефтепродуктов и прочих в т.ч. вязких жидкостей.
7. Массовые кориолисовые расходомеры.
см. также счетчики-расходомеры газа и пара.
Подробнее о первичных преобразователях расхода — расходомерах — счётчиках, их видах, принципах действия, конструктивных исполнениях, а также о технических характеристиках, принципах выбора (как правильно выбрать, заказать, недорого купить), областях применения, о ценах (см. прайс-лист), наличию на складе или сроках изготовления см. ниже.

Расходомеры (счетчики-расходомеры) жидкости

Расходомер — прибор, измеряющий объемный расход или массовый расход вещества, т. е. количество вещества (объем, масса), проходящее через данное сечение потока, например, сечение трубопровода в единицу времени.

Если прибор имеет интегрирующее устройство (счетчик) и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют счетчиком-расходомером.

В промышленности учет расхода жидкостей (горячая и холодная вода, нефтепродукты и пр.) ведется с помощью двух групп приборов:

Расходомеров жидкости, измеряющих расход жидкости, т.е. её количество, протекающее по трубопроводу в единицу времени;

Счетчиков жидкости, измеряющих суммарный объем или массу жидкости, протекшей по трубопроводу с начала отсчета.

Расходомеры-счетчики жидкости – это расходомеры, оборудованные счетным устройством, позволяющим при измерении текущего расхода также определять и суммарное количество протекшей через прибор жидкости за определенный промежуток времени (с начала отсчета).