Vrtložni mjerač je vrsta volumetrijskog mjerača protoka koji koristi prirodni fenomen koji se javlja kada tekućina teče oko strmog objekta. Vrtložni mjerači protoka rade na principu odbacivanja vrtloga, gdje se vrtlozi (ili kovitlaci) naizmjenično odbacivaju nizvodno od objekta. Učestalost odbacivanja vrtloga izravno je proporcionalna brzini tekućine koja teče kroz mjerač.
Vrtložni mjerači protoka najprikladniji su za mjerenja protoka gdje uvođenje pokretnih dijelova predstavlja problem. Dostupni su u industrijskoj kvaliteti, mesinganoj ili potpuno plastičnoj konstrukciji. Osjetljivost na promjene u procesnim uvjetima je niska, a bez pokretnih dijelova i 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 Hastelloya i uključuje tijelo s ravnim profilom, sklop vrtložnog senzora i elektroniku odašiljača - iako se potonji može montirati i odvojeno (slika 2). Obično su dostupni u veličinama prirubnica od ½ inča do 12 inča. Trošak ugradnje vrtložnih mjerača konkurentan je onome kod mjerača s otvorom veličine ispod šest inča. Mjerači s tijelom pločice (bez prirubnice) imaju najnižu cijenu, dok su mjerači s prirubnicom poželjniji ako je procesna tekućina opasna ili je na visokoj temperaturi.
Oblici tijela blefa (kvadratni, pravokutni, T-oblikovani, trapezoidni) i dimenzije eksperimentalno su ispitivani kako bi se postigle željene karakteristike. Ispitivanja su pokazala da se linearnost, ograničenje niskim Reynoldsovim brojem i osjetljivost na izobličenje profila brzine samo neznatno razlikuju ovisno o obliku tijela blefa. Što se tiče veličine, tijelo blefa mora imati širinu koja je dovoljno veliki dio promjera cijevi da cijeli tok sudjeluje u odvajanju. Drugo, tijelo blefa mora imati izbočene rubove na uzvodnoj strani kako bi se fiksirale linije odvajanja toka, 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 ili kapacitivne senzore za detekciju oscilacija tlaka oko tijela litice. Ovi detektori reagiraju na oscilacije tlaka niskonaponskim izlaznim signalom koji ima istu frekvenciju kao i oscilacije. Takvi senzori su modularni, jeftini, lako se zamjenjuju i mogu raditi u širokom rasponu temperaturnih raspona - od kriogenih tekućina do pregrijane pare. Senzori se mogu nalaziti unutar tijela mjerača ili izvan njega. Mokri senzori su izravno opterećeni fluktuacijama vrtložnog tlaka i zatvoreni su u očvrsnutim kućištima kako bi izdržali učinke korozije i erozije.
Vanjski senzori, obično piezoelektrični mjerači naprezanja, neizravno osjećaju otpuštanje vrtloga putem sile koja se primjenjuje na šipku za otpuštanje. Vanjski senzori su poželjniji kod visoko erozivnih/korozivnih primjena kako bi se smanjili troškovi održavanja, dok unutarnji senzori pružaju bolji raspon (bolju osjetljivost protoka). Također su manje osjetljivi na vibracije cijevi. Kućište elektronike obično je ocijenjeno kao otporno na eksploziju i vremenske uvjete te sadrži modul elektroničkog odašiljača, završne priključke i opcionalno indikator protoka i/ili totalizator.
Stilovi Vortex mjerača protoka
Pametni vrtložni mjerači pružaju 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 otvora i promjera matin...
Primjene i ograničenja
Vrtložni mjerači se obično ne preporučuju za šaržiranje ili druge primjene s povremenim protokom. To je zato što postavka brzine protoka kapanja na stanici za šaržiranje može pasti ispod minimalne granice Reynoldsovog broja mjerača. Što je manja ukupna šarža, to je vjerojatnije da će rezultirajuća pogreška biti značajnija.
Plinovi niskog tlaka (niske gustoće) ne proizvode dovoljno jak impuls tlaka, posebno ako su brzine fluida niske. Stoga je vjerojatno da će u takvim primjenama raspon mjerača biti slab i da se mali protoci neće moći mjeriti. S druge strane, ako je smanjeni raspon prihvatljiv i mjerač je ispravno dimenzioniran za normalan protok, vrtložni mjerač protoka se i dalje može razmotriti.
Vrijeme objave: 21. ožujka 2024.