Вихровият измервател е вид обемен разходомер, който използва естествен феномен, който възниква, когато течност тече около блъф обект.Вихровите разходомери работят на принципа на вихровото отделяне, при което завихрянията (или вихрите) се отделят последователно надолу по течението на обекта.Честотата на завихрянето е право пропорционална на скоростта на течността, протичаща през измервателния уред.
Вихровите разходомери са най-подходящи за измерване на поток, където въвеждането на движещи се части създава проблеми.Те се предлагат в промишлен клас, месинг или изцяло пластмасова конструкция.Чувствителността към промени в условията на процеса е ниска и, без движещи се части, относително ниско износване в сравнение с други видове разходомери.
Дизайн на вихров разходомер
Вихровият разходомер обикновено е направен от неръждаема стомана 316 или Hastelloy и включва блъфово тяло, модул от вихров сензор и електроника на предавателя – въпреки че последният може да се монтира и дистанционно (Фигура 2).Те обикновено се предлагат в размери на фланеца от ½ инча до 12 инча. Инсталираната цена на вихровите измервателни уреди е конкурентна на тази на дюзовите измервателни уреди с размери под 6 инча.Измервателните уреди с вафлено тяло (без фланци) имат най-ниска цена, докато измервателните уреди с фланцови устройства са предпочитани, ако технологичният флуид е опасен или е с висока температура.
Формите на блъф тялото (квадратни, правоъгълни, t-образни, трапецовидни) и размерите са експериментирани, за да се постигнат желаните характеристики.Тестването показа, че линейността, ниското ограничение на броя на Рейнолдс и чувствителността към изкривяване на профила на скоростта варират само леко с блъф формата на тялото.По размер блъф тялото трябва да има ширина, която е достатъчно голяма част от диаметъра на тръбата, така че целият поток да участва в отделянето.Второ, тялото на блъфа трябва да има изпъкнали ръбове на лицето нагоре по течението, за да фиксира линиите на разделяне на потока, независимо от скоростта на потока.Трето, дължината на блъф тялото в посоката на потока трябва да бъде известно кратно на ширината на блъф тялото.
Днес по-голямата част от вихровите измервателни уреди използват пиезоелектрични или капацитивни сензори за откриване на колебанията на налягането около блъфовото тяло.Тези детектори реагират на колебанието на налягането с изходен сигнал с ниско напрежение, който има същата честота като колебанието.Такива сензори са модулни, евтини, лесно се сменят и могат да работят в широк диапазон от температурни диапазони - от криогенни течности до прегрята пара.Сензорите могат да бъдат разположени вътре в корпуса на измервателния уред или извън него.Намокрените сензори се натоварват директно от колебанията на вихровото налягане и са затворени в закалени кутии, за да издържат на корозия и ерозия.
Външни сензори, обикновено пиезоелектрични тензометрични датчици, усещат отделянето на вихъра индиректно чрез силата, упражнявана върху разделителната греда.Външните сензори се предпочитат при силно ерозивни/корозивни приложения, за да се намалят разходите за поддръжка, докато вътрешните сензори осигуряват по-добра способност за обхват (по-добра чувствителност на потока).Освен това са по-малко чувствителни към вибрации на тръбите.Корпусът на електрониката обикновено е класифициран като устойчив на експлозия и атмосферни влияния и съдържа модула на електронния предавател, крайните връзки и по избор индикатор за дебита и/или суматор.
Стилове на вихровия разходомер
Интелигентните вихрови измервателни уреди осигуряват цифров изходен сигнал, съдържащ повече информация, отколкото просто дебит.Микропроцесорът в разходомера може автоматично да коригира за недостатъчно прави условия на тръбата, за разлики между диаметъра на отвора и този на матрицата
Приложения и ограничения
Вихровите измервателни уреди обикновено не се препоръчват за дозиране или други приложения с прекъсващ поток.Това е така, защото настройката на скоростта на капещ поток на дозиращата станция може да падне под минималната граница на броя на Рейнолдс на измервателния уред.Колкото по-малка е общата партида, толкова по-значима е вероятно получената грешка.
Газовете с ниско налягане (ниска плътност) не произвеждат достатъчно силен импулс на налягане, особено ако скоростите на течността са ниски.Следователно е вероятно при такива услуги обхватът на измервателния уред да бъде лош и ниските потоци да не могат да бъдат измерени.От друга страна, ако намаленият обхват е приемлив и измервателният уред е правилно оразмерен за нормален поток, вихровият разходомер все още може да се обмисли.
Време на публикуване: 21 март 2024 г