Принцип работы преобразователя основан на ультразвуковом детектировании вихрей, образующихся в потоке жидкости при обтекании ею трапецеидальной призмы (тело обтекания), расположенной поперек потока.

Преобразователь содержит призму трапецеидальной формы, пьезоэлементы -излучатели, пьезоэлементы - приемники, генератор, фазовый детектор, адаптивный фильтр и блок формирования основного импульсного выходного сигнала.

При обтекании трапецеидальной призмы потоком жидкости за ней образуется вихревая дорожка, частота следования вихрей в которой пропорциональна расходу.

За телом обтекания в корпусе проточной части расположены диаметрально противоположно друг другу пьезоэлементы. На пьезоэлемент - излучатель от генератора подается переменное напряжение, которое преобразуется в ультразвуковые колебания. Пройдя через поток, эти колебания в результате взаимодействия с вихрями оказываются модулированными по фазе. На пьезоэлементе - приемнике ультразвуковые колебания преобразуются в электрические и подаются на фазовый детектор.

На выходе фазового детектора образуется напряжение, которое по частоте и амплитуде соответствует интенсивности и частоте следования вихрей. В связи с тем, что частота следования вихрей пропорциональна расходу, она является мерой расхода.

Для фильтрации паразитных составляющих (вибрация трубопровода, пульсации давления) сигнал с фазового детектора подается на цифровой адаптивный фильтр, выполненный на базе микроконтроллера. Помимо фильтрации микроконтроллер выполняет функции вычисления расхода и формирования набора выходных сигналов.

Выходными сигналами преобразователя являются:

• - импульсы с частотой пропорциональной расходу;

• - токовый сигнал 4 - 20 мА (20 - 4 мА);

• - цифровой сигнал на базе HART протокола в стандарте Bell-202;

• - цифровой сигнал на базе протокола ModBus RTU в стандарте EIA RS - 485.

Кроме того, преобразователь может быть снабжен индикатором, отображающим накопленный объем, расход и время наработки. Наличие или отсутствие индикатора, а также типы выходных сигналов определяются при заказе.

Для соединения преобразователя с вторичными приборами он оснащается сальниковым вводом либо одним или двумя штепсельными разъемами, в зависимости от заказа.

Внешний вид преобразователя с местами пломбирования для предотвращения несанкционированных настройки и вмешательства, которые могут привести к искажениям результатов измерений, представлен на рисунках 1, 2.

Место пломбирования

Рисунок 1 - Общий вид преобразователя с местами пломбирования

Место пломбирования

Рисунок 2 - Варианты мест пломбирования в зависимости от Ду

Комплектность преобразователя представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность преобразователя

Измеряемая среда - вода и водные растворы, имеющие следующие параметры:

• - температура, °С                               от 1 до 150;

• - избыточное давление, МПа (кгс/см²)          до 1,6 (16);

• - вязкость, м²/с                                     до 2П0"⁶.

Диаметр условного прохода преобразователя Ду и пределы измерения расхода Q для различных исполнений преобразователя приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Диаметр условного прохода преобразователя и пределы измерения расхода

Питание преобразователя осуществляется от внешнего источника постоянного тока напряжением от 16 до 36 В.

Потребляемая мощность преобразователя не более 3,6 Вт.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения объема по импульсному сигналу, объема и расхода по цифровым выходным сигналам не превышают:

± 1,0 % - при расходах от Q2 до Qmax;

± 1,5 % - при расходах от Q1 до Q2;

± 3,0 % - при расходах от Qmin до Q1.

Пределы допускаемой погрешности преобразования токового выходного сигнала не превышают ± 0,2 % от диапазона измерения. Погрешность измерения расхода по токовому выходному сигналу складывается из основной погрешности измерения расхода и погрешности преобразования токового выходного сигнала.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения расхода по токовому сигналу, вызванные изменением температуры окружающего воздуха от (20 ± 3) °С до любой температуры в рабочем диапазоне температур, не превышают ± 0,1 % от диапазона изменения выходного сигнала на каждые 10 °С.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения времени наработки по цифровым выходным сигналам не превышают ± 0,1 %.

Масса преобразователя не превышает значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3 - Масса преобразователя

Норма средней наработки на отказ - 50000 часов.

Средний срок службы - 8 лет.