Массовые расходомеры: принцип действия, типы, преимущества, области применения.

• Принцип действия массовых кориолисовых расходомеров
• Типы кориолисовых счетчиков
• Измеряемые среды. Области применения
• Преимущества кориолисовых расходомеров
• Методика поверки
• Задать вопрос инженерам

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МАССОВЫХ КОРИОЛИСОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ

Что такое массовый расходомер

Массовые кориолисовые расходомеры (coriolis flowmeters) это универсальные приборы, для измерения массового расхода и плотности прямым методом, и объемного расхода методом пересчета.

Как работает массовый расходомер (кориолис)

Принцип работы массомера основан на базовом физическом явлении появления ускорения при движении среды в вибрирующей трубке. В результате возникают силы, закручивающие трубку, так как во входной половине трубки сила, действующая со стороны среды, препятствует ее смещению, а в выходной способствует. Это приводит к появлению разности фаз колебаний подводящей и отводящей труб сенсора. Данный принцип называется эффектом Кориолиса.

УСТРОЙСТВО КОРИОЛИСОВОГО РАСХОДОМЕРА

Рассмотрим устройство на примере прибора учета жидкостей и газов ЭМИС-МАСС 260

Первичный преобразователь состоит из корпуса с фланцами, делителей потока и двух измерительных трубок. На измерительных трубках расположены генераторная катушка возбуждения, создающая колебания и измерительные катушки. Катушки расположены на одной трубке, магниты – на второй. Для обеспечения необходимой точности измерительные трубки подбираются на этапе изготовления парами по массе и собственным частотам колебания. После прохождения измерительной камеры потоки собираются во втором делителе. Измеряемая среда выходит через второй фланец в трубопровод.

При отсутствии расхода на измерительных катушках формируются одинаковые по фазе сигналы. При движении среды по трубкам происходит смещение фаз сигналов от измерительных катушек, вследствие закручивания колеблющихся трубок.

При этом разность фаз прямо пропорциональна массовому расходу.

Временная разница фаз Δt прямо пропорциональна массовому расходу Q:

Где:
К – калибровочный коэффициент, г/с/мкс;
Δt – временная задержка между сигналами детекторов, мкс.

Смещение (сдвиг) фаз фиксируется и обрабатывается электронным преобразователем в результате чего датчик получает данные о массовом расходе. Также на измерительных трубках расположен датчик температуры, информация от которого применяется для автоматической корректировки данных расхода и плотности, если температура жидкости или газа меняется. Частота колебаний измерительных катушек пропорциональна плотности среды. Таким образом, учет массового расхода, массы, плотности и температуры происходит прямым методом. Измерение объема и объемного расхода происходит косвенным методом, путем пересчета по алгоритмам, заложенным в процессор электронного преобразователя.

---

ТИПЫ КОРИОЛИСОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ

---

ИЗМЕРЯЕМЫЕ СРЕДЫ. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Измерение массового расхода газа, воздуха, жидкости на трубопроводах в следующих сферах производства:

Массовый расходомер нефти и газа

Возможность измерения двухкомпонентных сред делает счетчик кориолиса актуальным для нефтегазовой отрасли.

• измерение массового расхода на технологичных и магистральных участках трубопровода;
• измерение концентрации, чистоты, обводненности нефти;
• анализ состава нефти;

Измеряемая среда: товарная нефть и продукты переработки (в том числе бензин, дизельное топливо и прочие жидкости)

---

ПРЕИМУЩЕСТВА И ОСОБЕННОСТИ РАСХОДОМЕРА КОРИОЛИСА:

Преимущества массового счетчика

• высокая точность измерения;
• для монтажа не требуются прямые участки;
• прямое измерение плотности и массы расходуемого вещества;
• функция «Компьютер чистой нефти», позволяющая при измерении двухкомпонентных сред, определять массу обеих сразу и каждой среды в отдельности;
• отсутствие дополнительной погрешности при измерении реверсивного потока;
• устойчивость к вибрациям промышленных частот;
• возможность коррекции измеряемого расхода по давлению;
• устойчивость к изменению температуры измеряемой среды;
• встроенный hart протокол;
• широкий температурный диапазон от -60 до +70 градусов;
• самодиагностика блоков электроники для обнаружения неисправностей;
• карта памяти SD позволяет сохранять исходные настройки;
• фирменное программное обеспечение;
• возможность удаленной передачи данных, настройки и проверки с использованием интерфейса RS–485 ModbusRTU.

Особенности кориолисовых счетчиков:

• сложная конструкция, по сравнению с электромагнитными или вихревыми счетчиками, увеличивает его стоимость;
• ограничение в диаметре, рассчитанного на высокие давления.

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ПРИБОРОВ УЧЕТА

Большинство массовых расходомеров должны проходить проверку 1 раз в 4 года
Поверка приборов включает в себя:

• диагностику работоспособности измерительного прибора
• проверку на соответствие метрологическим требованиям с применением стенда;
• изменение действующих настроек расходомера;
• внесение нужных настроек в память;
• внесение информации в паспорт датчика или выдача нового паспорта;