Принцип действия расходомеров основан на преобразовании датчиком, встроенным в сенсор, частоты отрыва вихревой дорожки (дорожки Кармана), образующейся за установленным в потоке телом, в частоту электрического сигнала, которая пропорциональна скорости потока.

Расходомер состоит из первичного вихревого преобразователя расхода (далее сенсора) типа D (для безфланцевого подключения), F (фланцевого подключения), O (фланцевого подключения для высокого давления процесса), R (фланцевого подключения с внутренним сужением) и электронного преобразователя 200 в герметичном корпусе, различающихся конструктивным исполнением. Имеется исполнение Dualsens, состоящее из первичного вихревого преобразователя расхода с двумя независимыми датчиками и двумя электронными преобразователями 200 в герметичном корпусе, а также исполнение со встроенным датчиком температуры и преобразователем давления.

Настройка расходомера осуществляется как оперативно с помощью кнопок на самом приборе, так и удаленно в программном режиме через интерфейс. Измерительная информация отображается на цифровом жидкокристаллическом дисплее или передается через интерфейс для дальнейшей обработки или отображения.

Расходомер может иметь компактное или раздельное исполнение, при котором измерительный преобразователь и первичный преобразователь расхода соединяются кабелем, обычное или взрывозащищенное, различные выходные сигналы: токовые, частотные и цифровые. Информация о настройках и последних ошибках прибора автоматически сохраняется в энергонезависимой памяти расходомера ПЗУ (HistoROM), встроенной в корпус электронного преобразователя расходомера. Настройки прибора можно также сохранить в энергонезависимой памяти, встроенной в дисплей расходомера и, при помощи данного дисплея, перенести настройки на другие расходомеры Prowirl 200. Измеренные значения показаний прибора могут быть сохранены в энергонезависимой памяти расходомера ПЗУ (HistoROM) с опцией расширенного исполнения (расширенный HistoROM).

В расходомере поддерживаются функции:

- самодиагностики;

- индикации неисправностей датчика;

- предупреждений в виде кода ошибок;

- детектирования наличия сконденсированной жидкости в паре;

- коррекции измерений при малых прямых участках (условия применения расходомеров с функцией коррекции прямых участков см. в технической документации производителя на соответствующий тип расходомера).

Расходомер имеет модификации:

- со встроенным в сенсор датчиком температуры (Pt 1000), что позволяет рассчитать массовый расход воды при переменной температуре.

- со встроенным в сенсор датчиком температуры (Pt 1000) и преобразователем давления, что позволяет рассчитать массовый расход среды при переменных температуре и давлении.

Блок электроники имеет встроенный дополнительный вычислитель расхода, благодаря которому осуществляется вычисление массового расхода и индикация количества теплоты воды и насыщенного пара, перегретого пара (при постоянном давлении), массового расхода, а также индикация скорректированного по температуре и давлению объемного расхода различных газов.

По измеренному значению объемного расхода и рассчитанному значению плотности пара и воды расходомер автоматически вычисляет массовый расход пара. Расчет массового расхода пара и воды проводится в электронном преобразователе расходомера с использованием таблиц IAPWS (Международная Организация Свойств Воды и Пара) (соответствует ГСССД 187-99).

Расчет плотности осуществляется в соответствии с:

- ГСССД МР 273-2018 - для многокомпонентного состава газа;

• - ГСССД №134-07 и ГСССД МР 242 - 2015 - для однокомпонентных газов и воздуха;

• - ГОСТ Р 8.769-2011 (ISO 12213-3) - для расчета массового расхода природного газа.

В комплекте с внешними вычислителем, датчиком абсолютного давления и температуры расходомер может использоваться для расчета объемного расхода (объема) газа, приведенного к нормальным условиям.

Для обслуживания, настройки и диагностики расходомеров с персонального компьютера могут использоваться сервисные программы FieldCare, SIMATIC PDM, AMS Device Manager и др. В расходомерах Prowirl 200 реализована технология Heartbeat™, позволяющая осуществлять имитационную поверку (самоповерку) путем контроля исправности датчика и электронных элементов первичного преобразователя и дрейфа характеристик электронного преобразователя, влияющих на метрологические характеристики прибора. Имитационная поверка может быть выполнена без демонтажа расходомера с трубопровода и остановки технологического процесса.

Расходомеры могут иметь взрывозащищенное исполнение и специальные присоединения. Расходомеры Prowirl 200 могут иметь исполнение, сертифицированное согласно требованиям стандарта IEC 61508 (ГОСТ Р МЭК 61508) на применение в электрических, электронных, программируемых электронных системах, связанных с безопасностью и имеющих уровень полноты безопасности SIL2 (1oo1) и SIL3 при однородном резервировании.

Для применения расходомера в учетно-расчетных операциях конструктивно предусмотрено пломбирование корпуса электронного преобразователя.

Внешний вид расходомеров приведен на рисунке 1.

а) б)

г)

д)

е)

Рисунок 1 - Внешний вид расходомеров Prowirl 200 в различных исполнениях:

a) сенсор D, б) сенсор F, в) сенсор R, г) сенсор O, д) в исполнении Dualsens е) исполнение со встроенным датчиком давления и температуры для сенсоров F/R/O

Схема пломбирования приведена на рис. 2.

Рисунок 2 - Схема пломбирования корпуса электронного преобразователя.

Таблица 3 -