Обратим внимание, что знаменатель в формуле для равен 0,1мкс или 100 наносекундам, что сразу накладывает ограничения на диапазон «точно» измеряемых расходов. Поэтому даже для лучших образцов ультразвуковых расходомеров этот диапазон не превышает 1:150 - 1:200 от максимального расхода, соответствующего средней скорости потока в 10 м/с. Кроме этого, надо иметь ввиду, что во многих трубопроводах зачастую возникает спирализация потока, которая для однохордовых ультразвуковых расходомеров приводит к недопустимых ошибкам при измерении расхода. Принцип измерения расхода электромагнитных расходомеров восходит к Майклу Фарадею и основывается на одном из фундаментальных законов природы, в соответствии с которым между электродами расходомера возникает напряжение: ,
где – коэффициент пропорциональности, определяемый конструкцией преобразователя расхода; – индукция магнитного поля в измерительном сечении трубопровода; – расстояние между электродами в преобразователе расхода; – средняя скорость потока жидкости в измерительном сечении.
– для большинства конструктивных исполнений эта величина эквивалентна диаметру условного прохода трубопровода преобразователя расхода, что позволяет преобразовать формулу:
или
где – новый коэффициент преобразования, учитывающий площадь измерительного сечения трубопровода преобразователя расхода.Основным ограничением применимости электромагнитного принципа измерения расхода для существующих конструкций является необходимость электропроводности измеряемой жидкости. Однако, совершенствуя схемотехнику и конструкцию электромагнитных преобразователей расхода, удалось создать электромагнитные расходомеры, способные надежно измерять практически неэлектропроводные жидкости - спирты, в том числе жирные спирты, гликоли, деионизованную воду, а успехи в работах по повышению частоты коммутации магнитного поля позволяют надеяться на скорую реализацию электромагнитного расходомера для полностью неэлектропроводящей среды.
Реальная потребность различных типов расходомеров для всех нужд мирового производства и потребления постоянно растет, так если в 2000 году общий объём закупок расходомеров по данным экспертов ARS Research, Flov Research u Frost & Sullivan, составлял 3,1 млрд. долларов США, то через шесть лет он вырос до 4,2 млрд. долларов США. При этом, наибольшую динамику роста потребления в денежном выражении показывают ультразвуковые со 150 млн. до 400 млн., массовые (кориолисовые и вибрационные) с 400 млн. до 800 млн. и электромагнитные с 600 млн. до 800 млн. Следует отметить, что в силу сложившегося соотношения цен, которые приблизительно соответствуют пропорции 1:20:4, соответственно ультразвуковых, массовых и электромагнитных, в 2006-2007 г. ультразвуковых расходомеров закупалось в два раза больше, чем электромагнитных, и в десять раз больше, чем массовых. Вместе с тем, объём продаж самых простых расходомеров диафрагменного типа продолжает расти и превышает объёмы продаж каждого из выше перечисленных типов, в том числе и по количеству. Все эти данные говорят как о значительной инерции потребностей рынка, так и о значительном совершенствовании ультразвуковых технологий. Учитывая независимость от электрических свойств измеряемых сред, ультразвуковой принцип позволяет использовать практически аналогичные в производстве расходомеры как в нефтяной промышленности, так и в водяном теплоснабжении, более того, и для учёта газа, пара, масел, жидких жиров и т.п. Это существенно повышает серийность производства этого типа приборов, снижает издержки их производства и, соответственно, открывает возможности снижения цен на этот вид расходомеров. Одновременно возможность эксплуатации однотипных приборов в различных областях производства и потребления повышает их привлекательность у потребителя, что также способствует росту их доли в эксплуатации, в том числе в теплофикационных системах европейских стран. |