Турбинный расходомер
Расходомер с вращающейся крыльчаткой в потоке: скорость вращения турбинки прямо пропорциональна скорости среды, а частота импульсов индукционного датчика — объёмному расходу. Применяется для чистых жидкостей и газов на средних и больших расходах.
Турбинный расходомер — механический прибор с минимумом электроники. В корпусе на подшипниках свободно вращается многолопастная крыльчатка, которую раскручивает поток. Над корпусом стоит индукционный или герконный датчик, фиксирующий прохождение каждой лопасти — на выходе получается последовательность импульсов, частота которых прямо пропорциональна скорости потока, а значит и объёмному расходу. Технология старая, отработанная, и в своей нише турбинка остаётся одним из самых точных и повторяемых методов: погрешность ±0,25–0,5% измеренного значения при диапазоне 10:1 — обычное дело, а в коммерческом исполнении достигается ±0,1%.
Сильные стороны — простота, относительно низкая цена для чистых сред и устойчивость к давлению. Турбинки массово применяют для газа высокого давления (магистральные газопроводы), для светлых нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо) и для чистой воды на больших расходах, где электромагнитные приборы в DN300+ становятся слишком дорогими. Это основной тип расходомера на АЗС и в системах заправки авиационным керосином.
Главный враг турбинного расходомера — загрязнения. Любая механическая взвесь, окалина, окисленные продукты, вязкие остатки — всё это садится на подшипники и лопасти, замедляет вращение и смещает градуировку. Для грязных сред метод не применяют. Второе ограничение — минимальная скорость потока: ниже порога трения в подшипниках крыльчатка не раскручивается, и прибор перестаёт считать. Для учёта тепла и воды в современных узлах учёта тепла турбинки постепенно вытесняются ультразвуковыми и электромагнитными расходомерами, не имеющими движущихся частей — но на магистральном газе и чистом керосине турбинка остаётся экономически оптимальным выбором.
Частые вопросы
Какой фильтр нужен перед турбинным расходомером?
Сетчатый фильтр с ячейкой 100–200 мкм для воды и 40–60 мкм для нефтепродуктов — обязательный элемент перед турбинкой. Без фильтра окалина и песок за несколько месяцев разбивают подшипники, и прибор нужно отправлять в ремонт. На коммерческих узлах учёта фильтр ставят с датчиком перепада, чтобы вовремя увидеть забивание и остановить расход.Можно ли турбинкой считать биотопливо и смеси?
Да, но с переградуировкой. Турбинный расходомер чувствителен к вязкости среды — при переходе с лёгкого дизеля на смесь с биотопливом (B20, B30) трение на лопастях меняется и калибровочный коэффициент смещается на 0,5–2%. Для коммерческого учёта такие смеси обычно поручают кориолисовым приборам, не зависящим от вязкости. Для технологического учёта — переградуируют турбинку на реальной среде.
Источники
- ГОСТ 28723-90 — Расходомеры жидкости и газа турбинные. Общие технические требования — Госстандарт СССР