Ультразвуковыерасходомеры (рисунок 4.3, д). В основу их работы положено использование разницы во времени прохождения ультразвуковых колебаний (более 20 кГц) в направлении потока контролируемой среды и против него. Электронное устройство формирует электрический импульс, поступающий на пьезоэлемент П1, который излучает электромеханические колебания в движущуюся среду. Эти колебания воспринимаются через некоторое время пьезоэлементом П2, преобразуются им в электрический импульс, попадающий в электронное устройство и снова направляемый им на пьезоэлемент П1, и т.д. Контур П1 – П2характеризуется частотой f1 повторений импульсов, прямо пропорциональной расстоянию между пьезоэлементами и обратно пропорциональной разности между скоростью распространения звука в контролируемой среде и скоростью самой среды. Аналогично электронное устройство подаёт импульсы в обратном направлении, т.е. от пьезоэлемента П2 к пьезоэлементу П1. Контур П2 – П1 характеризуется частотой f2 повторений импульсов, прямо пропорциональной расстоянию между пьезоэлементами и обратно пропорциональной сумме скорости распространения звука в среде и скорости самой среды. Далее электронное устройство определяет разность ∆f указанных частот, которая пропорциональна скорости (расходу) среды.
Эти приборы не вызывают потерь давления, обладают высоким быстродействием и обеспечивают измерение пульсирующих расходов (частота 5...10 кГц) любых не содержащих газовых включений жидкостей (в том числе вязких и агрессивных), а также газов и паров. Диаметр трубопроводов 10...3000 мм и более; температура среды от -40 до +200 °С (реже от - 250 до +250 °С), давление до 4 МПа; диапазон измерений 100:1. Погрешность измерения составляет 1,0...2,5 % от максимального расхода.
Вихревые расходомеры(рисунок 4.3, ё). Действие их основано на зависимости между расходом и частотой возникновения вихрей за твёрдым телом (например, металлическим прямоугольным стержнем), которое расположено в потоке жидкости или газа. Образованию вихрей способствует поочередное изменение давления на гранях этого тела. Диапазон частот образования вихрей определяется размером и конфигурацией тела и диаметром трубопроводов (25...300 мм). Температура среды обычно от -50 до +400 °С, реже от -270 до +450 °С; давление до 4 МПа, иногда до 6,3 МПа; диапазон измерений: для жидкостей 12:1, для газов 40:1. Градуировка приборов не зависит от плотности и вязкости контролируемой среды, а также от её температуры и давления.
Погрешность 0,5...1,0 от измеряемой величины при числах Рейнольдса Re > 30000; при Re < 10000 определение расхода практически невозможно из-за отсутствия вихрей.