En hvirvelmåler er en type volumetrisk flowmåler, der gør brug af et naturligt fænomen, der opstår, når en væske strømmer rundt om et bluffobjekt.Hvirvelstrømningsmålere fungerer under vortex-afgrænsningsprincippet, hvor hvirvler (eller hvirvler) afgives skiftevis nedstrøms for objektet.Hyppigheden af hvirvelafgivelsen er direkte proportional med hastigheden af væsken, der strømmer gennem måleren.
Vortex flowmålere er bedst egnede til flowmålinger, hvor introduktionen af bevægelige dele giver problemer.De fås i industriel kvalitet, messing eller alle plastkonstruktioner.Følsomheden over for variationer i procesforholdene er lav og uden bevægelige dele relativt lavt slid sammenlignet med andre typer flowmålere.
Vortex Flow Meter Design
En hvirvelflowmåler er typisk lavet af 316 rustfrit stål eller Hastelloy og inkluderer et bluffhus, en hvirvelsensorsamling og senderelektronikken - selvom sidstnævnte også kan fjernmonteres (Figur 2).De fås typisk i flangestørrelser fra ½ tommer til 12 tommer. De installerede omkostninger for vortex-målere er konkurrencedygtige med åbningsmålere i størrelser under seks tommer.Wafer kropsmålere (flangeløse) har de laveste omkostninger, mens flangemålere foretrækkes, hvis procesvæsken er farlig eller har en høj temperatur.
Bluff kropsformer (firkantet, rektangulær, t-formet, trapezformet) og dimensioner er blevet eksperimenteret med for at opnå de ønskede egenskaber.Test har vist, at linearitet, lav Reynolds-talbegrænsning og følsomhed over for hastighedsprofilforvrængning kun varierer lidt med bluff-kroppens form.I størrelse skal blufflegemet have en bredde, der er en stor nok brøkdel af rørdiameteren til, at hele flowet deltager i udkastningen.For det andet skal blufflegemet have udragende kanter på opstrømsfladen for at fiksere strømningsadskillelseslinjerne, uanset strømningshastigheden.For det tredje skal blufflegemets længde i flowretningen være et vist multiplum af blufflegemets bredde.
I dag bruger størstedelen af hvirvelmålere piezoelektriske eller kapacitans-type sensorer til at detektere tryksvingningen omkring blufflegemet.Disse detektorer reagerer på trykoscillationen med et lavspændingsudgangssignal, som har samme frekvens som oscillationen.Sådanne sensorer er modulære, billige, lette at udskifte og kan fungere over en lang række temperaturområder - fra kryogene væsker til overophedet damp.Sensorer kan være placeret inde i målerens krop eller udenfor.Befugtede sensorer belastes direkte af svingningerne i hvirveltrykket og er indesluttet i hærdede kabinetter for at modstå korrosions- og erosionseffekter.
Eksterne sensorer, typisk piezoelektriske strain gauges, registrerer hvirvelstrømmen indirekte gennem den kraft, der udøves på shedder-stangen.Eksterne sensorer foretrækkes på meget erosive/ætsende applikationer for at reducere vedligeholdelsesomkostningerne, mens interne sensorer giver bedre afstandsevne (bedre flowfølsomhed).De er også mindre følsomme over for rørvibrationer.Elektronikhuset er normalt klassificeret som eksplosions- og vejrbestandigt og indeholder det elektroniske transmittermodul, termineringsforbindelser og eventuelt en flowhastighedsindikator og/eller totalizer.
Vortex Flow Meter Styles
Smarte hvirvelmålere giver et digitalt udgangssignal, der indeholder mere information end blot flowhastighed.Mikroprocessoren i flowmåleren kan automatisk korrigere for utilstrækkelige lige rørforhold, for forskelle mellem boringsdiameteren og matinens diameter
Anvendelser og begrænsninger
Vortex-målere anbefales normalt ikke til batching eller andre periodiske flow-applikationer.Dette skyldes, at doseringsstationens indstilling af dribleflowhastighed kan falde under målerens minimum Reynolds-antalgrænse.Jo mindre den samlede batch er, jo mere signifikant er den resulterende fejl sandsynligvis.
Lavtryksgasser (lav massefylde) producerer ikke en stærk nok trykimpuls, især hvis væskehastighederne er lave.Derfor er det sandsynligt, at målerens rækkevidde i sådanne tjenester vil være dårlig, og lave flows vil ikke være målbare.På den anden side, hvis reduceret rækkevidde er acceptabelt, og måleren er korrekt dimensioneret til normal flow, kan vortex flowmåleren stadig overvejes.
Indlægstid: 21. marts 2024