En virvelmåler er en type volumetrisk strømningsmåler som benytter seg av et naturfenomen som oppstår når en væske strømmer rundt en bløff gjenstand.Virvelstrømningsmålere opererer under virvelavstøtningsprinsippet, hvor virvler (eller virvler) kastes vekselvis nedstrøms objektet.Frekvensen av virvelavgivelsen er direkte proporsjonal med hastigheten til væsken som strømmer gjennom måleren.
Vortex-strømningsmålere egner seg best for strømningsmålinger der innføring av bevegelige deler byr på problemer.De er tilgjengelige i industriell kvalitet, messing eller alle plastkonstruksjoner.Følsomheten for variasjoner i prosessforholdene er lav og, uten bevegelige deler, relativt lav slitasje sammenlignet med andre typer strømningsmålere.
Vortex Flow Meter Design
En virvelstrømmåler er vanligvis laget av 316 rustfritt stål eller Hastelloy og inkluderer et bløffhus, en virvelsensorenhet og senderelektronikken – selv om sistnevnte også kan monteres eksternt (Figur 2).De er vanligvis tilgjengelige i flensstørrelser fra ½ tommer til 12 tommer. Installasjonskostnaden for virvelmålere er konkurransedyktig med åpningsmålere i størrelser under seks tommer.Wafer kroppsmålere (flensløse) har den laveste kostnaden, mens flensmålere foretrekkes hvis prosessvæsken er farlig eller har høy temperatur.
Bløffe kroppsformer (firkantet, rektangulært, t-formet, trapesformet) og dimensjoner har blitt eksperimentert med for å oppnå de ønskede egenskapene.Testing har vist at linearitet, lav Reynolds-tallsbegrensning og følsomhet for hastighetsprofilforvrengning kun varierer litt med bløff kroppsform.I størrelse må bløfflegemet ha en bredde som er en stor nok brøkdel av rørdiameteren til at hele strømmen deltar i utkastingen.For det andre må bløfflegemet ha utstikkende kanter på oppstrømsflaten for å fikse linjene med strømningsseparasjon, uavhengig av strømningshastigheten.For det tredje må bløffkroppslengden i strømningsretningen være et visst multiplum av bløffkroppsbredden.
I dag bruker flertallet av virvelmålere piezoelektriske eller kapasitans-type sensorer for å oppdage trykkoscillasjonen rundt bløffekroppen.Disse detektorene reagerer på trykkoscillasjonen med et lavspent utgangssignal som har samme frekvens som oscillasjonen.Slike sensorer er modulære, rimelige, lett å bytte ut og kan operere over et bredt spekter av temperaturområder – fra kryogene væsker til overopphetet damp.Sensorer kan være plassert inne i målerens kropp eller utenfor.Våtte sensorer belastes direkte av svingningene i virveltrykket og er innelukket i herdede kasser for å motstå korrosjons- og erosjonseffekter.
Eksterne sensorer, typisk piezoelektriske strekkmålere, registrerer at virvelen avgir indirekte gjennom kraften som utøves på skjærestangen.Eksterne sensorer foretrekkes på svært erosive/korrosive applikasjoner for å redusere vedlikeholdskostnadene, mens interne sensorer gir bedre rekkevidde (bedre strømningsfølsomhet).De er også mindre følsomme for rørvibrasjoner.Elektronikkhuset er vanligvis klassifisert som eksplosjons- og værbestandig, og inneholder den elektroniske sendermodulen, termineringsforbindelser og eventuelt en strømningsindikator og/eller totalisator.
Vortex Flow Meter Styles
Smarte virvelmålere gir et digitalt utgangssignal som inneholder mer informasjon enn bare strømningshastighet.Mikroprosessoren i strømningsmåleren kan automatisk korrigere for utilstrekkelige rette rørforhold, for forskjeller mellom borediameteren og matinens diameter
Applikasjoner og begrensninger
Vortex-målere anbefales vanligvis ikke for batching eller andre periodiske strømningsapplikasjoner.Dette er fordi innstillingen for driblestrømningshastigheten til doseringsstasjonen kan falle under målerens minimumsgrense for Reynolds.Jo mindre den totale batchen er, desto mer signifikant er den resulterende feilen sannsynligvis.
Gasser med lavt trykk (lav tetthet) produserer ikke en sterk nok trykkpuls, spesielt hvis væskehastighetene er lave.Derfor er det sannsynlig at målerens rekkevidde i slike tjenester vil være dårlig og lave strømninger vil ikke være målbare.På den annen side, hvis redusert rekkevidde er akseptabelt og måleren er riktig dimensjonert for normal strømning, kan virvelstrømningsmåleren fortsatt vurderes.
Innleggstid: 21. mars 2024