Vortex flowmeter: prinsippet om drift

Vortexmålere er basert på måling.periodisk trykktrykkendring, som dannes i strømmen etter et visst hinder som er tilstede i rørledningen, eller i løpet av oscillasjon og vortexdannelse av strålen.

verdighet

De første enhetene av denne typen dukket opp på 60-talletår fra forrige århundre. Deres største ulempe var et lite utvalg av måleparametere og en signifikant feil. Elektronisk moderne vortex flowmeter har blitt mer sofistikert, effektiv og har fått mange fordeler, som inkluderer følgende:

• Relativ enkelhet av målesystemet;
• dataene er alltid stabile, avhenger ikke av temperatur og tilgjengelig trykk;
• målinger med høy nøyaktighet;
• måling av lineære signaler;
• pålitelig og enkel design;
• bredt spekter av målinger;
• statiske elementer;
• tilgjengeligheten av selvdiagnosefunksjon i enkelte modeller.

mangler

Rosemount Vortex Flowmeter designet for operasjon i rør medDiametral størrelse fra 20 til 300 mm, siden rørledninger med mindre størrelse er preget av ikke-konstant vortexdannelse, og operasjon med større størrelse er ganske vanskelig. Samtidig er det ingen mulighet for å bruke ved lav strømningshastighet på grunn av vanskeligheten ved å måle signalet og en signifikant reduksjon i trykk. Vibrasjons- og lydpulseringstypene påvirker også driften av enheten. Støyen er vibrerende rør og kompressorer. Deres eliminering er mulig ved hjelp av et strømrør montert ved inngangen, eller installasjon av en ekstra omformer med krysskoblinger og elektroniske filtre i tilfelle forskjell mellom målesignaler og pulserende frekvenser.

klassifisering

Det finnes tre alternativer for enheter som er adskilt av typen omformer:

• Vortex flytmeter hvor den faste kroppenspiller rollen som primær omformer. Gradvis, på begge sider, dannes flygende hvirvler i den etter omgåelse av den faste kropp, på grunn av hvilken pulsasjonen dannes.
• Mekanismer med roterende strøm av primæromformeren, som skaper trykkpulsering på grunn av vedtak av en traktform i den utvidede delen av rørledningen.
• Vortex-flowmåler med en stråle som transduser. I dette tilfellet er trykkpulsering tilveiebrakt ved oscillasjoner av strålen.

De to første varianter av enheter er mer egnet tilDefinisjon av en vortex-strømningsmåler. Men på grunn av den foranderlige karakteren av bevegelsen av strømmen av den tredje typen, tilhører den også denne kategorien. Den største likheten av egenskapene til passasjen av prosessen observert i første og tredje valg.

Vortex dampmåler med en strømlinet transduser

Når vi sirkler kroppen, forandrer strømmen banan.retningene til strålene, samtidig øker hastigheten og trykket avtar. Den omvendte endringen skjer etter midje av objektet. På baksiden genereres lavt trykk, og på forsiden - høyt. Etter kroppens passasje avgår grenselaget, og under påvirkning av lav kompresjon, opprettes en hvirvel, så vel som når bevegelsesbanen endres. Dette er karakteristisk for begge lobes av den strømlinjeformede kroppen. Den vekslende dannelsen av hvirvler fra to sider utføres, da de forstyrrer dannelsen av hverandre. Samtidig feires etableringen av Karman-banen.

En spesiell wrap-kropp har selvrensende arbeidsflater på grunn av virvelvind, selv under svært forurensede forhold, er de alltid rene.

Dimensjoner og hastighet av strømmen til høyreproporsjonal med frekvensen av forekomst av vorter, som tilsvarer hastigheten med en konstant størrelse og som følge av volumstrømmen. Hvis støt vortexdannelse oppstår ved lav strømningshastighet, er strømningsmålerens måleområde 20 l / min.

Strømlinjeformet kroppsstruktur

Vortex meter flowmeter er vanligvis basertpå et prismatisk element av trapesformet, trekantet eller rektangulært form. Utformingen av det første alternativet går for å møte vannstrømmen. Gitt noe tap av trykk, danner slike elementer oscillasjoner med tilstrekkelig regularitet og styrke. I tillegg er spesiell bekvemmelighet bemerket når konvertering av utgangssignaler.

I noen tilfeller kan virvelstrømsmålerenbruk to strømlinjeformede enheter for å forbedre utgangssignalene, i hvilket tilfelle de befinner seg i fast avstand. På sidedelene av de rektangulære andre prismer er det piezoelektriske elementer gjemt av elastiske tynne membraner, på grunn av hvilke det ikke er mulighet for eksponering for akustisk støy.

Typer transformasjoner

Det er flere måter å konvertereutgangssignaler fra virvelendringer. Den mest utbredte er strømmen av strømmer fra strømlinede elementer og systematiske endringer i trykk. Sensorelementet er i en eller to termiske anemometre av ledertypen. En ultralyd, integrering, kapasitiv og induktiv strømtransduser brukes. For riktig drift må virvelstrømsmåleren ha en fri, jevn del av røret foran den.

Vanskelighetene ved bruk i rør med større diameter er forårsaket av følgende årsaker:

• reduksjon i vortex regularitet;
• lav eddy produksjon;
• reduksjon i totalt antall svingninger.

Trekkvortexmålere: operasjonsprinsipp

I disse enhetene har senderenen mekanisme for vridning av strømmen overført gjennom en del av rørledningen i sin utstrakte retning eller gjennom sylindriske små dyser. Den traktformede formen dannes i røret, og rundt sin akse roterer aksen med hvirvelkjernen som beveger seg nær den. Strømmen i den øvre delen har et trykk som pulserer samtidig med kjernens vinkelforskyvning, mens den er lik volumstrømmen eller den lineære hastigheten. Ledende termoanemometre eller et elektromekanisk element konverterer hastigheten eller frekvensen av pulseringene til målekanaler. Prosessen består av to faser: For det første blir overføringen av volumstrømmen til frekvensen av virvelforcessjonen dannet, og frekvensen omdannes til et signal.

Oscillerende strømningsmåler

Passerer gjennom en dyse, gass eller væskestrømmen er i diffusoren med et tverrsnitt i form av et rektangel. I noen tilfeller presses strømmen vekselvis på et bestemt punkt til forskjellige vegger av diffusoren. Den elektrifiserende egenskapen til avlastningsanordningens stråle reduserer trykket i det øvre område av bypassrøret, mens det i underdelen forblir det samme og en bevegelse opprettes som overfører strålen til den nedre del av diffusoren. Etter at naturen av bevegelsen i firkantrøret forandrer seg, oppstår en jet-svingning.

Jet presset i nedre del av diffusoren ihydrauliske tilbakemeldingskonverterere, gjennom utgangsnippelen ut bare delvis. Strøm-aksjen blir viderekoblet til den forbigående øvre kanalen og passerer gjennom den første dysen, den overføres til den nedre posisjon i strømmen fra den andre dysen. Deretter separeres en del og passerer inn i den forbigående øvre kanalen, begynner prosessen med svingning etter en flipp ned, og samtidig trykkendring skjer på begge sider av strømmen.

Denne typen omformer er mer rasjonell. På grunn av det dannes en streng oscillasjonskurs og direkte påvirkning av svingningsfrekvensen på strømmen er tilstede.

De vanligste Yokogawa vortexstrømmetrene kjøpt i rørledninger med liten diameter, opp til maksimalt 90 mm. I noen tilfeller brukes enheter av denne typen som en erstatning for delvise omformere.

I dag er produksjonskvaliteten til strømningsmålerNye funksjoner blir stadig utviklet og vises, til tross for at slike enheter har en tilstrekkelig lang brukstid. Utviklere er engasjert i søket etter mer effektive designløsninger, skape teknologisk avanserte alternativer som er mer produktive.