Ang mga flowmeter ng vortex ay batay sa pagsasaalang-alang sa periodicity ng mga pagbabago sa presyon na nabuo sa daloy pagkatapos ng isang tiyak na hadlang sa pipeline, o sa panahon ng oscillation at vortex formation ng jet.
Dignidad
Ang mga unang device ng ganitong uri ay lumabas noong 60s ng huling siglo. Ang kanilang pangunahing abala ay ang maliit na hanay ng mga parameter ng pagsukat at isang makabuluhang error. Ang electronic modernong vortex flowmeter ay naging mas perpekto, mahusay at nakakuha ng maraming mga pakinabang, na kinabibilangan ng mga sumusunod:
- kamag-anak na pagiging simple ng sistema ng pagsukat;
- ang data ay palaging stable, hindi nakasalalay sa temperatura at available na pressure;
- mga pagsukat ng mataas na katumpakan;
- pagsusukat ng mga linear na signal;
- matatag at simpleng disenyo;
- malapad na saklaw ng pagsukat;
- static na elemento;
- Self-diagnosis function na available sa ilang modelo.
Flaws
VortexAng Rosemount flowmeter ay idinisenyo para sa paggamit sa mga tubo na may diameter mula 20 mm hanggang 300 mm, dahil ang mas maliliit na pipeline ay nailalarawan sa pamamagitan ng pasulput-sulpot na pagbuo ng vortex, at ang mga malalaking pipeline ay mahirap gamitin. Kasabay nito, hindi posible na gamitin ito sa isang mababang rate ng daloy, dahil sa pagiging kumplikado ng pagsukat ng signal at isang makabuluhang pagbaba sa presyon. Gayundin, ang mga uri ng vibration at tunog ng pulsation ay nakakaapekto sa pagpapatakbo ng device. Ang vibrating pipeline at compressor ay nagsisilbing interference. Ang kanilang pag-aalis ay posible sa tulong ng isang jet straightener na naka-mount sa pasukan, o sa pamamagitan ng pag-install ng karagdagang transducer na may kabaligtaran na koneksyon at mga electronic na filter, kung sakaling magkaroon ng pagkakaiba sa pagitan ng mga signal ng pagsukat at mga frequency ng pulsation.
Pag-uuri
May tatlong opsyon para sa mga device, na hinati ayon sa uri ng converter:
- Isang vortex flow meter kung saan gumaganap ang isang hindi natitinag na katawan bilang pangunahing transducer. Unti-unti, nabubuo dito ang lumilipad na mga puyo ng tubig sa magkabilang panig pagkatapos na lampasan ang isang hindi natitinag na katawan, dahil sa kung saan nabuo ang pagpintig.
- Mga mekanismo na may umiikot na daloy ng pangunahing converter, na lumilikha ng pressure pulsation dahil sa paggamit ng hugis ng funnel sa pinalawak na bahagi ng pipeline.
- Vortex flowmeters na may jet bilang transducer. Sa kasong ito, ang pressure pulsation ay ibinibigay ng jet oscillations.
Ang unang dalawang opsyon ay mas angkop para sa kahulugan ng isang vortex flowmeter. Ngunit sa pagtingin sa nababagong katangian ng paggalaw ng daloy ng ikatlouri, kabilang din ito sa kategoryang ito. Ang pinakamalaking pagkakapareho ng mga katangian ng proseso ay nabanggit sa una at pangatlong opsyon.
Vortex steam flowmeter na may streamlined transducer
Kapag nag-bypass sa katawan, binabago ng daloy ang tilapon ng direksyon ng mga jet, kasabay ng pagtaas ng kanilang bilis at pagbaba ng presyon. Ang kabaligtaran na pagbabago ay nangyayari pagkatapos ng midsection ng bagay. Sa likod nito, nabuo ang mababang presyon, at sa harap - mataas. Matapos ang pagpasa ng katawan, ang layer ng hangganan ay gumagalaw, at sa ilalim ng impluwensya ng mababang compression, isang vortex ay nilikha, pati na rin kapag nagbabago ang tilapon. Ito ay tipikal para sa parehong lobe ng isang naka-streamline na katawan. Ang kahaliling pagbuo ng mga vortices ay isinasagawa sa magkabilang panig, dahil nakakasagabal sila sa pagbuo ng bawat isa. Minarkahan nito ang paglikha ng Karman track.
Ang espesyal na katawan ng pambalot ay may self-cleaning working surface salamat sa mga puyo ng tubig, kahit na sa mga napakaruming kapaligiran, laging malinis ang mga ito.
Ang mga dimensyon at bilis ng daloy ay direktang proporsyonal sa periodicity ng paglitaw ng mga vortices, na tumutugma sa bilis sa pare-parehong laki, at bilang resulta ng daloy ng volume. Kung ang stable vortex formation ay nangyayari sa mababang flow rate, ang flow meter ay susukatin ng 20 l/min.
Streamlined structure body
Ang vortex flowmeter ay karaniwang nakabatay sa isang prismatic na elementotrapezoidal, tatsulok o hugis-parihaba. Ang disenyo ng unang opsyon ay papunta sa daloy ng tubig. Dahil sa ilang pagkawala ng presyon, ang mga naturang elemento ay bumubuo ng mga oscillation na may sapat na regularidad at lakas. Bilang karagdagan, ang espesyal na kaginhawahan ay binabanggit kapag nagko-convert ng mga signal ng output.
Ang vortex flow meter sa ilang sitwasyon ay maaaring gumamit ng dalawang naka-streamline na device upang pataasin ang mga output signal, kung saan matatagpuan ang mga ito sa isang itinakdang distansya. Sa mga gilid na bahagi ng parihaba na pangalawang prism ay may mga piezoelectric na elemento na nakatago sa pamamagitan ng nababanat na manipis na lamad, dahil sa kung saan walang posibilidad na malantad sa acoustic interference.
Mga uri ng pagbabago
May ilang mga paraan upang baguhin ang mga output signal mula sa mga pagbabago sa vortex. Ang pinakalaganap ay ang bilis ng mga daloy mula sa mga naka-streamline na elemento at mga sistematikong pagbabago sa presyon. Ang elemento ng sensing ay binubuo ng isa o dalawang uri ng konduktor na hot-wire anemometer. Ginagamit ang isang ultrasonic, integrating, capacitive at inductive flow transducer. Para sa tamang operasyon, ang vortex flowmeter ay dapat na may libre at patag na seksyon ng tubo sa harap nito.
Ang mga kahirapan sa pagpapatakbo sa mga tubo na may tumaas na diameter ay sanhi ng mga sumusunod na dahilan:
- pagbaba sa regularidad ng pagbuo ng vortex;
- mahinang vortex shedding performance;
- bawasan sa kabuuang bilang ng mga pagbabago.
Funnelvortex flowmeters: prinsipyo ng pagpapatakbo
Sa mga device na ito, ang mga converter ay may mekanismo na nagsisiguro sa pag-twist ng daloy na ipinapadala sa isang bahagi ng pipeline patungo sa pinalawak na bahagi nito o sa pamamagitan ng maliliit na cylindrical na nozzle. Ang isang hugis sa anyo ng isang funnel ay nabuo sa isang pipe, at isang axis na may vortex core na gumagalaw sa paligid nito ay umiikot sa paligid ng axis nito. Ang daloy sa itaas na bahagi ay may presyon na pumutok nang sabay-sabay sa angular na pag-aalis ng core, habang ito ay katumbas ng dami ng daloy ng volume o linear na bilis. Kino-convert ng mga conductor hot-wire anemometer o isang electromechanical na elemento ang bilis o dalas ng pulsation para sa mga channel ng pagsukat. Ang proseso ay binubuo ng dalawang yugto: una, ang paglipat ng daloy ng volume sa dalas ng patuloy na vortex precession ay nabuo, pagkatapos ay ang frequency ay na-convert sa isang signal.
Oscillating jet flow meter
Ang pagdaan sa nozzle, ang daloy ng gas o likido ay nasa isang diffuser na may cross section sa anyo ng isang parihaba. Sa ilang mga kaso, ang daloy ay halili na pinindot sa isang tiyak na sandali sa iba't ibang mga dingding ng diffuser. Ang electrifying property ng jet ng relaxation device ay binabawasan ang presyon sa itaas na rehiyon ng bypass pipe, habang sa ibabang bahagi ito ay nananatiling pareho at isang paggalaw ay nilikha na naglilipat ng jet sa ibabang bahagi ng diffuser. Pagkatapos nito, sa rim pipe, nagbabago ang likas na katangian ng paggalaw, ang jet oscillates.
Ang jet, na idiniin sa ibabang elemento ng diffuser sa mga hydraulic return converter, ay bahagyang lumalabas sa pamamagitan ng outlet pipe. Sa pag-ikotinililihis ng itaas na channel ang proporsyon ng jet at kapag dumadaan sa unang nozzle, inililipat ito sa mas mababang posisyon sa daloy mula sa pangalawang nozzle. Pagkatapos ang isang bahagi ay pinaghihiwalay at pumasa sa lumalampas na itaas na channel, ang proseso ng mga oscillations ay nangyayari pagkatapos ng paglipat pababa, habang may sabay-sabay na pagbabago sa presyon sa magkabilang panig ng daloy.
Ang ganitong uri ng converter ay mas makatwiran. Dahil dito, nabuo ang isang mahigpit na kurso ng oscillation at may direktang epekto ang dalas ng oscillation sa rate ng daloy.
Ang vortex meter ng Yokogawa ay pinaka-malawak na ginagamit sa mga pipeline na may maliit na diameter, hanggang sa maximum na 90 mm. Sa ilang mga kaso, ang mga device ng ganitong uri ay ginagamit bilang mga kapalit para sa mga bahagyang transduser.
Ngayon, patuloy na umuunlad ang kalidad ng mga flowmeter ng pagmamanupaktura at lumalabas ang mga bagong feature, sa kabila ng katotohanan na ang mga naturang device ay may medyo mahabang panahon ng paggamit. Ang mga developer ay naghahanap ng mas mahusay na mga solusyon sa disenyo, na lumilikha ng mga teknolohikal na opsyon na mas epektibo.
