Ο μετρητής δίνης είναι ένας τύπος ογκομετρικού ροόμετρου που χρησιμοποιεί ένα φυσικό φαινόμενο που συμβαίνει όταν ένα υγρό ρέει γύρω από ένα αντικείμενο μπλόφα.Οι μετρητές ροής στροβιλισμού λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή της απόρριψης δίνης, όπου οι δίνες (ή οι δίνες) απορρίπτονται εναλλάξ κατάντη του αντικειμένου.Η συχνότητα της απόρριψης στροβιλισμού είναι ευθέως ανάλογη με την ταχύτητα του υγρού που ρέει μέσω του μετρητή.
Οι μετρητές ροής Vortex είναι οι πλέον κατάλληλοι για μετρήσεις ροής όπου η εισαγωγή κινούμενων μερών παρουσιάζει προβλήματα.Διατίθενται σε βιομηχανική ποιότητα, ορειχάλκινη ή εξ ολοκλήρου πλαστική κατασκευή.Η ευαισθησία στις διακυμάνσεις των συνθηκών διεργασίας είναι χαμηλή και, χωρίς κινούμενα μέρη, σχετικά χαμηλή φθορά σε σύγκριση με άλλους τύπους μετρητών ροής.
Σχεδιασμός μετρητή ροής Vortex
Ένας μετρητής ροής στροβιλισμού είναι συνήθως κατασκευασμένος από ανοξείδωτο χάλυβα 316 ή Hastelloy και περιλαμβάνει ένα σώμα μπλόφα, ένα συγκρότημα αισθητήρα στροβιλισμού και τα ηλεκτρονικά στοιχεία του πομπού – αν και το τελευταίο μπορεί επίσης να τοποθετηθεί από απόσταση (Εικόνα 2).Συνήθως διατίθενται σε μεγέθη φλάντζας από ½ ίντσες έως 12 ίντσες. Το κόστος εγκατάστασης των μετρητών στροβιλισμού είναι ανταγωνιστικό με αυτό των μετρητών στομίων σε μεγέθη κάτω των έξι ιντσών.Οι μετρητές αμαξώματος wafer (χωρίς φλάντζα) έχουν το χαμηλότερο κόστος, ενώ οι μετρητές με φλάντζα προτιμώνται εάν το υγρό διεργασίας είναι επικίνδυνο ή βρίσκεται σε υψηλή θερμοκρασία.
Τα σχήματα του σώματος μπλόφα (τετράγωνο, ορθογώνιο, σε σχήμα t, τραπεζοειδές) και οι διαστάσεις έχουν πειραματιστεί για να επιτευχθούν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά.Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι η γραμμικότητα, ο περιορισμός του χαμηλού αριθμού Reynolds και η ευαισθησία στην παραμόρφωση του προφίλ ταχύτητας διαφέρουν ελαφρώς μόνο με το σχήμα του σώματος μπλόφα.Σε μέγεθος, το σώμα της μπλόφας πρέπει να έχει πλάτος που είναι αρκετά μεγάλο κλάσμα της διαμέτρου του σωλήνα ώστε ολόκληρη η ροή να συμμετέχει στην απόρριψη.Δεύτερον, το σώμα της μπλόφας πρέπει να έχει προεξέχουσες άκρες στην ανάντη όψη για να στερεώνονται οι γραμμές διαχωρισμού της ροής, ανεξάρτητα από τον ρυθμό ροής.Τρίτον, το μήκος του σώματος της μπλόφας προς την κατεύθυνση της ροής πρέπει να είναι ένα ορισμένο πολλαπλάσιο του πλάτους του σώματος της μπλόφας.
Σήμερα, η πλειοψηφία των μετρητών στροβιλισμού χρησιμοποιεί πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες ή αισθητήρες τύπου χωρητικότητας για να ανιχνεύσει την ταλάντωση της πίεσης γύρω από το σώμα της μπλόφας.Αυτοί οι ανιχνευτές ανταποκρίνονται στην ταλάντωση της πίεσης με ένα σήμα εξόδου χαμηλής τάσης που έχει την ίδια συχνότητα με την ταλάντωση.Τέτοιοι αισθητήρες είναι αρθρωτοί, φθηνοί, αντικαθίστανται εύκολα και μπορούν να λειτουργήσουν σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιακών περιοχών – από κρυογονικά υγρά έως υπέρθερμο ατμό.Οι αισθητήρες μπορούν να βρίσκονται μέσα στο σώμα του μετρητή ή έξω.Οι βρεγμένοι αισθητήρες καταπονούνται απευθείας από τις διακυμάνσεις της πίεσης του στροβίλου και περικλείονται σε σκληρυμένες θήκες για να αντέχουν στη διάβρωση και τις επιπτώσεις της διάβρωσης.
Οι εξωτερικοί αισθητήρες, συνήθως πιεζοηλεκτρικοί μετρητές καταπόνησης, ανιχνεύουν τη ροή της δίνης που απορρίπτεται έμμεσα μέσω της δύναμης που ασκείται στη ράβδο αποβολής.Οι εξωτερικοί αισθητήρες προτιμώνται σε εφαρμογές υψηλής διάβρωσης/διαβρωτικής δράσης για τη μείωση του κόστους συντήρησης, ενώ οι εσωτερικοί αισθητήρες παρέχουν καλύτερη ευελιξία (καλύτερη ευαισθησία ροής).Είναι επίσης λιγότερο ευαίσθητα στους κραδασμούς των σωλήνων.Το περίβλημα των ηλεκτρονικών είναι συνήθως χαρακτηρισμένο έναντι εκρήξεων και καιρικών συνθηκών και περιέχει τη μονάδα ηλεκτρονικού πομπού, συνδέσεις τερματισμού και προαιρετικά έναν δείκτη ρυθμού ροής ή/και αθροιστή.
Στυλ μετρητών ροής Vortex
Οι έξυπνοι μετρητές δίνης παρέχουν ένα ψηφιακό σήμα εξόδου που περιέχει περισσότερες πληροφορίες από το ρυθμό ροής.Ο μικροεπεξεργαστής στο ροόμετρο μπορεί να διορθώσει αυτόματα για ανεπαρκείς συνθήκες ευθύγραμμου σωλήνα, για διαφορές μεταξύ της διαμέτρου της οπής και της διαμέτρου του πλέγματος
Εφαρμογές και Περιορισμοί
Οι μετρητές Vortex δεν συνιστώνται συνήθως για εφαρμογές κατά παρτίδες ή άλλες εφαρμογές διαλείπουσας ροής.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ρύθμιση του ρυθμού ροής dribble του σταθμού παρτίδας μπορεί να πέσει κάτω από το ελάχιστο όριο αριθμού Reynolds του μετρητή.Όσο μικρότερη είναι η συνολική παρτίδα, τόσο πιο σημαντικό είναι το σφάλμα που προκύπτει.
Τα αέρια χαμηλής πίεσης (χαμηλής πυκνότητας) δεν παράγουν αρκετά ισχυρό παλμό πίεσης, ειδικά εάν οι ταχύτητες του ρευστού είναι χαμηλές.Ως εκ τούτου, είναι πιθανό ότι σε τέτοιες υπηρεσίες η εμβέλεια του μετρητή θα είναι κακή και οι χαμηλές ροές δεν θα είναι μετρήσιμες.Από την άλλη πλευρά, εάν η μειωμένη εμβέλεια είναι αποδεκτή και ο μετρητής έχει το σωστό μέγεθος για κανονική ροή, μπορεί να ληφθεί υπόψη το ροόμετρο vortex.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-21-2024