Vrtložni mjerač je vrsta volumetrijskog mjerača protoka koji koristi prirodni fenomen koji se događa kada tekućina teče oko strmog objekta.Vrtložni mjerači protoka rade prema principu odvajanja vrtloga, gdje se vrtlozi (ili vrtlozi) izmjenjuju nizvodno od objekta.Frekvencija odlijevanja vrtloga izravno je proporcionalna brzini tekućine koja teče kroz mjerač.
Vrtložni mjerači protoka najprikladniji su za mjerenja protoka gdje uvođenje pokretnih dijelova predstavlja probleme.Dostupni su u industrijskoj izvedbi, od mesinga ili potpuno plastične konstrukcije.Osjetljivost na varijacije u uvjetima procesa je niska i, bez pokretnih dijelova, relativno malo trošenje u usporedbi s drugim vrstama mjerača protoka.
Dizajn vrtložnog mjerača protoka
Vrtložni mjerač protoka obično je izrađen od nehrđajućeg čelika 316 ili Hastelloy-a i uključuje tjemeno tijelo, sklop vrtložnog senzora i elektroniku odašiljača – iako se potonji također može montirati daljinski (Slika 2).Obično su dostupni u veličinama prirubnica od ½ inča do 12 inča. Instalirani trošak vortex mjerača konkurentan je trošku mjerača s otvorom u veličinama ispod šest inča.Mjerači s pločastim tijelom (bez prirubnice) imaju najnižu cijenu, dok se mjerači s prirubnicom preferiraju ako je procesna tekućina opasna ili ima visoku temperaturu.
Eksperimentirano je s oblicima tijela Bluff (kvadrat, pravokutnik, t-oblik, trapezoidan) i dimenzijama kako bi se postigle željene karakteristike.Testiranje je pokazalo da linearnost, nisko ograničenje Reynoldsovog broja i osjetljivost na izobličenje profila brzine samo malo variraju s blefiranim oblikom tijela.Što se tiče veličine, strešno tijelo mora imati širinu koja je dovoljno velik dio promjera cijevi da cijeli tok sudjeluje u osipanju.Drugo, nagnuto tijelo mora imati izbočene rubove na uzvodnoj strani kako bi se popravile linije odvajanja protoka, bez obzira na brzinu protoka.Treće, duljina tijela blefa u smjeru toka mora biti određeni višekratnik širine tijela blefa.
Danas većina vrtložnih mjerača koristi piezoelektrične senzore ili senzore kapacitivnog tipa za otkrivanje oscilacija tlaka oko strešnog tijela.Ovi detektori reagiraju na oscilaciju tlaka niskonaponskim izlaznim signalom koji ima istu frekvenciju kao i oscilacija.Takvi senzori su modularni, jeftini, lako zamjenjivi i mogu raditi u širokom rasponu temperaturnih raspona – od kriogenih tekućina do pregrijane pare.Senzori se mogu nalaziti unutar tijela mjerača ili izvana.Navlaženi senzori su izravno opterećeni vrtložnim fluktuacijama tlaka i zatvoreni su u otvrdnute kutije kako bi izdržali učinke korozije i erozije.
Vanjski senzori, tipično piezoelektrični mjerači naprezanja, očituju rasipanje vrtloga neizravno putem sile koja djeluje na šipku odvajača.Vanjski senzori preferiraju se kod visoko erozivnih/korozivnih aplikacija kako bi se smanjili troškovi održavanja, dok unutarnji senzori pružaju bolju mogućnost raspona (bolju osjetljivost protoka).Također su manje osjetljivi na vibracije cijevi.Kućište elektronike obično je ocijenjeno otpornim na eksploziju i vremenske uvjete i sadrži modul elektroničkog odašiljača, priključke za završetak i opcijski indikator protoka i/ili zbrojnik.
Stilovi vrtložnih mjerača protoka
Pametni vrtložni mjerači daju digitalni izlazni signal koji sadrži više informacija od same brzine protoka.Mikroprocesor u mjeraču protoka može automatski ispraviti nedovoljno ravne uvjete cijevi, razlike između promjera provrta i matičnog promjera
Primjene i ograničenja
Vrtložni mjerači obično se ne preporučuju za doziranje ili druge primjene isprekidanog protoka.To je zato što postavka protoka driblinga stanice za doziranje može pasti ispod minimalnog ograničenja Reynoldsovog broja mjerača.Što je manja ukupna serija, to će rezultirajuća pogreška vjerojatno biti značajnija.
Plinovi niskog tlaka (niske gustoće) ne proizvode dovoljno jak puls tlaka, osobito ako su brzine tekućine niske.Stoga je vjerojatno da će u takvim uslugama raspon raspona mjerača biti loš, a niski protoci neće biti mjerljivi.S druge strane, ako je smanjena mogućnost raspona prihvatljiva i mjerač je ispravno dimenzioniran za normalan protok, vrtložni mjerač protoka još uvijek se može uzeti u obzir.
Vrijeme objave: 21. ožujka 2024