Vortex mjerač protoka: princip rada

Vortex mjerači protoka temelje se na periodičnost promjene tlaka, koja se formira u toku, nakon određenog prepreka koje postoje u cjevovodu ili tijekom jet titranja i stvaranja vrtloga.

dostojanstvo

Prvi uređaji ove vrste pojavili su se 60-ih godina prošlog stoljeća. Njihov glavni nedostatak bio je mali raspon mjernih parametara i značajna pogreška. Elektronički suvremeni mjerač protoka vrtloženja postao je sofisticiraniji, učinkovitiji i stekao mnoge prednosti, što uključuje sljedeće:

• relativna jednostavnost mjernog sustava;
• podaci su uvijek stabilni, neovisni o temperaturi i raspoloživom tlaku;
• Mjere koje su vrlo točne;
• mjerenje linearnih signala;
• pouzdana i jednostavna konstrukcija;
• širok spektar mjerenja;
• statički elementi;
• prisutnost samodijagnostičke funkcije u nekim modelima.

mane

Vortex mjerač protoka Rosemountrasschitan za rad u cijevi s dijametralne veličine od 20 do 300 mm, što je manje veličine cijevi razlikuju nestabilnu formiranje vrtlog, i rad na dovoljno visokoj količini je teško. U ovom slučaju, nema mogućnosti uporabe pri niskoj brzini protoka, zbog složenosti mjerenja signala i značajnog smanjenja tlaka. Također, vibracije i vrste zvuka pulsiranja utječu na rad uređaja. Kao zapreka je vibracijski cjevovod i kompresori. Njihovo uklanjanje je moguće ravnanje krilo, montiran na ulazu, ili instalirati dodatni pogon vezu s pulta i elektroničkih filtara u slučaju razlika mjerenja signala i pulsacija.

klasifikacija

Postoje tri inačice uređaja podijeljenih prema vrsti pretvarača:

• Mjerač protoka vrtloga u kojem pravo tijelo igra ulogu primarnog pretvornika. Postupno, na obje strane, u njoj se formira vrtlozi, nakon zaobljenja nepokretnog tijela, zbog čega nastaje pulsiranje.
• Mehanizmi s rotirajućim protjecanjem primarnog pretvornika koji stvara pulsiranje tlaka uzimanjem lijevka nalik na prošireni dio plinovoda.
• Vortex mjerači protoka koji imaju mlaz kao pretvornik. U ovom slučaju pulsiranje tlaka osigurava oscilacije mlaza.

Prve dvije verzije instrumenata prikladnije su za određivanje mjerača protoka vrtloga. No, zbog promjenjive prirode protoka trećeg tipa, ona također pripada ovoj kategoriji. Najveća sličnost u svojstvima procesa zabilježena je u prvoj i trećoj verziji.

Vrtložna parna struja s izmjenjivačem struje s ujednačenim pretvaračem

Kada se tijelo pomiče oko strujanja mijenja se putanja smjera mlazova, istovremeno se njihova brzina povećava i pritisak se smanjuje. Obratna promjena događa se nakon srednjeg dijela objekta. Na njenom obrnutom dijelu nastaje niski tlak, a na prednjoj strani. Nakon prolaska tijela granični sloj ostaje, a pod utjecajem niskog kompresije stvara se vrtlog, kao i promjena na putanju kretanja. To je tipično za oba dijela uravnoteženog tijela. Razvijanje izmjeničnih vrtloga na obje strane je realizirano, jer se one međusobno utječu na formiranje. Istodobno je zabilježeno stvaranje Karmanovog puta.

Posebno tijelo protoka ima radne ravnine sa samočišćenjem zbog vrtloga, čak iu uvjetima jako zagađenog medija, uvijek su čisti.

Dimenzije i brzina protoka izravno je proporcionalna frekvenciji pojavljivanja vrtloga, što odgovara brzini pri stalnom veličinom, i stoga protok volumena. Ako se stabilna tvorba vrtloga događa pri niskoj potrošnji materijala, mjerni raspon mjerača protoka će iznositi 20 l / min.

Pojednostavite strukturu tijela

Vrtložni brojač brojača protoka, u pravilu, temelji se na prizmatičnom elementu trapezoidnog, trokutastog ili pravokutnog tipa. Dizajn prve varijante ide prema toku vode. S obzirom na gubitak pritiska, takvi elementi formiraju oscilacije s dovoljnom redovitosti i snage. Osim toga, posebna praktičnost se primjećuje kod pretvorbe izlaznih signala.

Vremenski mjerač protoka može u nekim slučajevima koristiti dva ujednačena uređaja za povećanje izlaznih signala, u kojem slučaju se nalaze na određenoj udaljenosti. Na bočnim dijelovima pravokutnog drugog prizma nalaze se piezoelementi skriveni elastičnim tankim membranama, tako da nema mogućnosti izlaganja akustičkoj buku.

Vrste transformacija

Postoji nekoliko načina za pretvaranje izlaznih signala iz promjene vortexa. Najraširenija je bila brzina strujanja iz pojednostavljenih elemenata i sustavnih promjena u tlaku. Element senzora sastoji se od jednog ili dva termo-anemometara. Koristi ultrazvučni, integrirajući, kapacitivni i induktivni pretvarač protoka. Za pravilan rad, mjerač protoka vrtloga mora imati slobodan, čak i dio cijevi ispred njega.

Složenost rada u cijevima s povećanim promjerom uzrokovana je sljedećim razlozima:

• smanjenje pravilnosti formiranja vrtloga;
• niska produktivnost stvaranja vortexa;
• smanjenje ukupnog broja oscilacija.

Mjerila protoka vrtložnog oblika u obliku lijevka: načelo rada

U tim uređajima pretvornici imaju mehanizam koji osigurava vrtloženje protoka koji se prenosi kroz dio cjevovoda na njegovu proširenu stranu ili kroz cilindrične male mlaznice. Oblik u obliku lijevka formiran je u cijevi, a oko svoje osi os rotira oko jezgre vrtloga. Protok u gornjem dijelu ima tlak koji pulsira istodobno s kutnim pomakom jezgre, dok je jednak volumenu ili linearnoj brzini. Termalni anemometri ili elektromehanički elementi konduktora pretvaraju brzinu ili frekvenciju pulsiranja za mjerenje kanala. Proces se sastoji od dvije faze: prvo se stvara prijenos toka volumena na frekvenciju precesije vrtloga, zatim se frekvencija pretvara u signal.

Mjerač protoka koji se temelji na oscilirajućem mlazniku

Prolazi kroz sapnicu, plin ili tekućina se tok difuzor s presjekom u obliku pravokutnika. U nekim slučajevima, protok se naizmjenično pritisne na određeno vrijeme na različite zidove difuzora. Electrifying svojstvo opuštanje jet uređaj smanjuje pritisak u gornjem području premosnice cijevi, pri čemu je dno toga ostaje ista, a kretanje stvara tok transporta do dna difuzora. Nakon toga, karakter kretanja se mijenja u kućištu i nastaje oscilacija mlaza.

Mlaznica, spojena na donjem elementu difuzora u pretvaračima hidrauličkog povratnog spoja, ostavlja samo djelomično kroz izlaznu cijev. U vodećem gornjem kanalu, udio mlaza se preusmjerava i, kada prolazi kroz prvu mlaznicu, prenosi ga u niži položaj u protok od druge mlaznice. Tada se dio odvaja i ulazi u gornji gornji kanal, proces oscilacije događa se nakon što je prijenos dolje, dok se tlak na obje strane protoka istodobno mijenja.

Pretvarač ove vrste je racionalniji. Zbog toga nastaje striktna oscilacijska staza i postoji direktan utjecaj frekvencije oscilacije na brzinu protoka.

Najrašireniji Yokogawa vrtložni mjerači protoka stekli su u cjevovodima s malim promjerom, maksimalno 90 mm. U nekim slučajevima, uređaji ove vrste koriste se kao zamjena za djelomične pretvarače.

Danas se kvaliteta proizvodnje mjerača protoka neprestano razvija i nove funkcije se pojavljuju unatoč činjenici da takvi uređaji imaju prilično dugo trajanje uporabe. Razvijatelji traže učinkovitije dizajnerske rješenja, stvarajući tehnološke opcije koje su učinkovitije.