En virvelmätare är en typ av volymetrisk flödesmätare som använder sig av ett naturfenomen som uppstår när en vätska strömmar runt ett bluffobjekt.Vortexflödesmätare arbetar enligt principen om virvelavkastning, där virvlar (eller virvlar) fälls växelvis nedströms objektet.Frekvensen av virvelavfall är direkt proportionell mot hastigheten hos vätskan som strömmar genom mätaren.
Vortexflödesmätare lämpar sig bäst för flödesmätningar där införandet av rörliga delar ställer till problem.De finns i industriell kvalitet, mässing eller helt i plast.Känsligheten för variationer i processförhållandena är låg och utan rörliga delar relativt lågt slitage jämfört med andra typer av flödesmätare.
Vortex Flow Meter Design
En virvelflödesmätare är vanligtvis gjord av 316 rostfritt stål eller Hastelloy och inkluderar en bluffkropp, en virvelsensorenhet och sändarelektroniken – även om den senare också kan fjärrmonteras (Figur 2).De är vanligtvis tillgängliga i flänsstorlekar från ½ tum till 12 tum. Den installerade kostnaden för virvelmätare är konkurrenskraftig med den för öppningsmeter i storlekar under sex tum.Waferkroppsmätare (flänslösa) har den lägsta kostnaden, medan flänsmätare är att föredra om processvätskan är farlig eller har en hög temperatur.
Bluffkroppsformer (fyrkantiga, rektangulära, t-formade, trapetsformade) och dimensioner har experimenterats med för att uppnå önskade egenskaper.Tester har visat att linjäritet, låg Reynolds-talbegränsning och känslighet för hastighetsprofilförvrängning endast varierar något med bluffkroppsformen.I storlek måste bluffkroppen ha en bredd som är en tillräckligt stor bråkdel av rördiametern för att hela flödet ska delta i utgjutningen.För det andra måste bluffkroppen ha utskjutande kanter på uppströmsytan för att fixera flödessepareringslinjerna, oavsett flödeshastigheten.För det tredje måste bluffkroppens längd i flödesriktningen vara en viss multipel av bluffkroppens bredd.
Idag använder majoriteten av virvelmätarna piezoelektriska eller kapacitansliknande sensorer för att detektera tryckoscillationen runt bluffkroppen.Dessa detektorer svarar på trycksvängningen med en lågspänningsutgångssignal som har samma frekvens som svängningen.Sådana sensorer är modulära, billiga, lätta att byta ut och kan fungera över ett brett spektrum av temperaturområden – från kryogena vätskor till överhettad ånga.Sensorer kan placeras inuti mätarkroppen eller utanför.Våta sensorer belastas direkt av virveltrycksfluktuationerna och är inneslutna i härdade höljen för att motstå korrosions- och erosionseffekter.
Externa sensorer, typiskt piezoelektriska töjningsmätare, känner av att virveln släpper indirekt genom kraften som utövas på shedderstången.Externa sensorer är att föredra i mycket erosiva/korrosiva applikationer för att minska underhållskostnaderna, medan interna sensorer ger bättre avståndsförmåga (bättre flödeskänslighet).De är också mindre känsliga för rörvibrationer.Elektronikhöljet är vanligtvis klassat som explosions- och väderbeständigt och innehåller den elektroniska sändarmodulen, termineringsanslutningar och eventuellt en flödesindikator och/eller summerare.
Vortex Flow Meter Styles
Smarta virvelmätare ger en digital utsignal som innehåller mer information än bara flödeshastighet.Mikroprocessorn i flödesmätaren kan automatiskt korrigera för otillräckliga raka rörförhållanden, för skillnader mellan hålets diameter och matinens diameter
Applikationer och begränsningar
Vortexmätare rekommenderas vanligtvis inte för batchning eller andra intermittenta flödestillämpningar.Detta beror på att doseringsstationens inställning av flödeshastigheten kan falla under mätarens minimigräns för Reynolds.Ju mindre den totala satsen är, desto mer signifikant blir det resulterande felet sannolikt.
Lågtrycksgaser (låg densitet) producerar inte en tillräckligt stark tryckpuls, särskilt om vätskehastigheterna är låga.Därför är det troligt att mätarens avståndsförmåga i sådana tjänster är dålig och låga flöden kommer inte att vara mätbara.Å andra sidan, om reducerad avståndsförmåga är acceptabel och mätaren är korrekt dimensionerad för normalt flöde, kan virvelflödesmätaren fortfarande övervägas.
Posttid: Mar-21-2024