Vortex flowmeter: darbības princips

Vortex flowmeters balstās uz grāmatvedībuspiediena izmaiņu periodiskums, kas veidojas plūsmā pēc noteiktā šķēršļa, kas atrodas cauruļvadā, vai strāvas svārstību un virpuļošanas laikā.

Priekšrocības

Pirmās šāda veida ierīces parādījās 60. gadosgadsimta pagājušā gadsimta. To galvenais trūkums bija neliels mērījumu parametru klāsts un nozīmīga kļūda. Mūsdienu mūsdienu virpuļplūsmas mērītājs ir kļuvis sarežģītāks, efektīvāks un ieguvis daudzas priekšrocības, kas ietver:

• mērīšanas sistēmas salīdzinošā vienkāršība;
• dati vienmēr ir stabili, neatkarīgi no temperatūras un pieejamā spiediena;
• Pasākumi, kas ir ļoti precīzi;
• lineāro signālu mērīšana;
• uzticama un vienkārša konstrukcija;
• plašu mērījumu klāstu;
• statiskie elementi;
• dažu modeļu pašdiagnozes funkciju klātbūtne.

Trūkumi

Rosemount Sistēmas plūsmas mērītājs Tas ir paredzēts izmantošanai cauruļvados ardiametrālais izmērs no 20 līdz 300 mm, jo ​​mazākiem izmēriem cauruļvadiem ir raksturīga nestabila virpuļu veidošanās, un lielāka izmēra izmēru darbs ir diezgan sarežģīts. Šajā gadījumā nav iespējas izmantot zemu plūsmas ātrumu signāla mērīšanas sarežģītības dēļ un būtiskai spiediena samazināšanai. Arī vibrācijas un skaņas pulsācijas veidi ietekmē ierīces darbību. Kā šķērslis ir vibrējošs cauruļvads un kompresori. Tos var novērst, izmantojot taisno džemperi, kas piestiprināts pie ieejas, vai arī, uzstādot papildu pārveidotāju ar pretkontroli un elektroniskiem filtriem, ja mērījumu signāli un pulsējošās frekvences atšķiras.

Klasifikācija

Ir trīs ierīču versijas, kuras dala ar pārveidotāja veidu:

• Virpuļplūsmas mērītājs, kurā ir nekustīgs ķermenisir primārā pārveidotāja loma. Pakāpeniski, no abām pusēm, tajā veidojas virpuļi, pēc nekustīgā ķermeņa apvada, kura rezultātā veidojas pulsācija.
• Mehānismi ar primārā pārveidotāja rotējošu plūsmu, kas rada spiediena pulsāciju, cauruļvada izplešanās daļā uzņemot piltuves formas formu.
• Vortex flowmeters ar strūklu kā pārveidotāju. Šajā gadījumā spiediena pulsāciju nodrošina strūklas svārstības.

Pirmās divas iespējas ir piemērotākasvirpuļplūsmas mērītāja noteikšana. Bet trešā veida plūsmas maiņas dēļ tas pieder arī šai kategorijai. Lielākā procesa īpašību līdzība ir atzīmēta pirmajā un trešajā versijā.

Plūsmas mērītāja tvaika virtejs ar racionalizētu pārveidotāju

Kad ķermenis pārvietojas, plūsma maino trajektorijuvirzienā, vienlaikus palielina ātrumu un samazina spiedienu. Reversās izmaiņas notiek pēc objekta vidusdaļas. Savā reversajā daļā ir izveidots zems spiediens, bet priekšpusē - augsts. Pēc ķermeņa pārejas robežas slānis atstāj, un zemas kompresijas ietekmē tiek radīts virpuķis, kā arī mainās kustības trajektorija. Tas ir raksturīgi abām racionalizētā ķermeņa daļām. Pārveidota virpuļu veidošanās no abām pusēm tiek realizēta, jo tās traucē savstarpēji veidoties. Tajā pašā laikā tiek atzīmēts Karmāna ceļš.

Speciāla plūsmas ķermenim ir darba plaknes ar pašattīrīšanos virpuļu dēļ, pat apstākļos, kad ir smagi piesārņota vide, tie vienmēr ir tīri.

Plūsmas izmērs un ātrums tiešiir proporcionāli viļņu izskata periodiskumam, kas atbilst ātrumam nemainītā izmēram un kā rezultātā tilpuma plūsmai. Ja stabils voršu veidošanās rodas zemā materiāla patēriņā, plūsmas mērītāja mērījumu diapazons būs 20 l / min.

Streamline ķermeņa struktūra

Gaisa plūsmas mērītājs, kas parasti atrodasuz tradicionālās, trīsstūrveida vai taisnstūrveida formas primatiska elementa. Pirmā varianta dizains virzās uz ūdens plūsmu. Ņemot vērā zināmu spiediena zudumu, šādi elementi veido svārstības ar pietiekamu regularitāti un izturību. Turklāt, konvertējot izejas signālus, tiek atzīmēta īpaša ērtība.

Dažos gadījumos var būt vakuuma caurplūdes mērītājsizmantojiet divas racionalizētas ierīces, lai palielinātu izejas signālus, šajā gadījumā tie atrodas noteiktā attālumā. Uz pusi otrā taisnstūra prizmas ir pjezoelektriskie, slēptās elastīgas plānas membrānas, tādējādi trūkst iespēju ietekmēt akustisko troksni.

Pārveidojumu veidi

Ir vairāki konvertēšanas veidiizejas signāli no virpuļu izmaiņām. Visizplatītākais bija plūsmu ātrums no vienkāršotiem elementiem un sistemātiskas spiediena izmaiņas. Sensora elements sastāv no viena vai diviem stieples tipa termoanemometriem. Izmanto ultraskaņas, integrācijas, kapacitātes un induktīvās plūsmas pārveidotāju. Lai veiktu pareizu darbību, virpuļplūsmas mērītājam jābūt brīvai, vienmērīgai caurules daļai tā priekšā.

Darbības sarežģītība caurulēs ar palielinātu diametru ir saistīta ar šādiem iemesliem:

• vektora veidošanās regularitātes samazināšanās;
• zems virpuļu veidošanās produktivitāte;
• kopējā svārstību skaita samazināšanās.

Piltuves formas vektora plūsmas mērītāji: darbības princips

Šajās ierīcēs ir pārveidotājimehānisms, kas nodrošina cauruļvada daļas caurplūstošās plūsmas virpuļošanu tās paplašinātajai pusei vai caur cilindriskām mazām sprauslām. Formā kā piltuvi tiek veidota caurule, un ap tās asi asi rotē ap virpuļa serdi. Plūsmai augšējā daļā ir spiediens, kas pulsējas vienlaikus ar kodola leņķisko novirzi, bet tas ir vienāds ar tilpuma plūsmu vai lineāro ātrumu. Vadu termoanemometri vai elektromehāniskie elementi pārveido pulsāciju ātrumu vai frekvenci kanālu mērīšanai. Process sastāv no divām fāzēm: pirmkārt, tiek veidota tilpuma plūsmas pārnešana uz virpuļa precedences frekvenci, tad frekvence kļūst par signālu.

Plūsmas mērītājs, kas balstīts uz svārstību virzuļa

Caur sprauslu, gāzi vai šķidrumuplūsma parādās difuzorā ar sadaļu taisnstūra formā. Dažos gadījumos plūsma savukārt tiek nospiesta noteiktā brīdī dažādiem sienām difuzoru. Elektrizējošas property relaksācijas jet ierīce samazina spiedienu augšējā reģionā apvedceļa caurules, kas atšķiras ar to apakšā tā paliek tāds pats un kustība rada straumi transportēšanu uz apakšā difuzoru. Pēc tam, kad caurules aploces dabas satiksmes izmaiņām, nāk oscilāciju strūklu.

Spriegums ir nostiprināts difuzora apakšējā elementāHidrauliskās atgriezes savienojuma pārveidotāji, izmantojot izplūdes cauruli, tikai daļēji. Vadošajā augšējā kanālā strūklas frakcija tiek novirzīta, un, pārejot cauri pirmajai sprauslai, tā tiek novietota apakšējā stāvoklī plūsmā no otrās sprauslas. Tad daļa tiek atdalīta un ieplūst augšējā kanāla apšuvumā, svārstību process notiek pēc nodošanas, bet spiediens abās plūsmas pusēs vienlaikus mainās.

Šā tipa pārveidotājs ir daudz racionālāks. Sakarā ar to tiek izveidots stingrs svārstību ceļš, un svārstību frekvence tieši ietekmē plūsmas ātrumu.

Lielākais iztvaikošanas caurplūdes mērītājs Yokogawa iepirkts cauruļvados ar mazu diametru, maksimāli līdz 90 mm. Dažos gadījumos šī tipa ierīces tiek izmantotas kā daļēji pārveidotāju aizstājēji.

Šodien, patēriņa skaitītāju ražošanas kvalitātepastāvīgi attīstot un parādot jaunas funkcijas, neskatoties uz to, ka šādām ierīcēm ir diezgan ilgs lietošanas laiks. Izstrādātāji meklē efektīvākus dizaina risinājumus, radot efektīvākas tehnoloģiskās iespējas.