Vortex merilnik je vrsta volumetričnega merilnika pretoka, ki uporablja naravni pojav, ki se pojavi, ko tekočina teče okoli strmega predmeta.Vortex merilniki pretoka delujejo po principu vrtinčenja, kjer se vrtinci (ali vrtinci) izmenično oddajajo navzdol od predmeta.Frekvenca vrtinčenja je neposredno sorazmerna s hitrostjo tekočine, ki teče skozi merilnik.
Vortex merilniki pretoka so najprimernejši za meritve pretoka, kjer uvedba gibljivih delov predstavlja težave.Na voljo so v industrijski kakovosti, iz medenine ali v celoti iz plastike.Občutljivost na variacije v procesnih pogojih je nizka in, brez gibljivih delov, relativno majhna obraba v primerjavi z drugimi vrstami merilnikov pretoka.
Zasnova merilnika pretoka Vortex
Vrtinski merilnik pretoka je običajno izdelan iz nerjavečega jekla 316 ali Hastelloyja in vključuje ohišje, sklop vrtinčnega senzorja in elektroniko oddajnika – čeprav je slednjo mogoče namestiti tudi na daljavo (slika 2).Običajno so na voljo v velikostih prirobnic od ½ palca do 12 palcev. Stroški namestitve vrtinčnih števcev so konkurenčni stroškom merilnikov zaslonke z velikostmi pod 6 palcev.Merilniki s telesom z rezinami (brez prirobnice) imajo najnižjo ceno, medtem ko so merilniki s prirobnico prednostni, če je procesna tekočina nevarna ali ima visoko temperaturo.
Preizkušene so bile oblike karoserije Bluff (kvadratne, pravokotne, t-oblike, trapezoidne) in dimenzije, da bi dosegli želene lastnosti.Testiranje je pokazalo, da se linearnost, nizka omejitev Reynoldsovega števila in občutljivost na popačenje profila hitrosti le malo razlikujejo glede na obliko blef telesa.Kar zadeva velikost, mora imeti bledo telo širino, ki je dovolj velik del premera cevi, da celoten tok sodeluje pri odvajanju.Drugič, strmo telo mora imeti štrleče robove na gorvodni strani, da se določijo črte ločevanja toka, ne glede na pretok.Tretjič, dolžina blefnega telesa v smeri toka mora biti določen večkratnik širine blefnega telesa.
Danes večina vrtinčnih merilnikov uporablja piezoelektrične ali kapacitivne senzorje za zaznavanje nihanja tlaka okoli strmine.Ti detektorji se na nihanje tlaka odzovejo z nizkonapetostnim izhodnim signalom, ki ima enako frekvenco kot nihanje.Takšni senzorji so modularni, poceni, enostavno zamenljivi in lahko delujejo v širokem razponu temperaturnih območij – od kriogenih tekočin do pregrete pare.Senzorji so lahko nameščeni znotraj ohišja merilnika ali zunaj.Omočeni senzorji so neposredno obremenjeni z vrtinčnimi nihanji tlaka in so zaprti v utrjenih ohišjih, da prenesejo učinke korozije in erozije.
Zunanji senzorji, tipično piezoelektrični merilniki napetosti, zaznavajo vrtinčenje posredno prek sile, ki deluje na ločevalni drog.Zunanji senzorji so prednostni pri zelo erozivnih/jedkih aplikacijah za zmanjšanje stroškov vzdrževanja, medtem ko notranji senzorji zagotavljajo boljšo razpon (boljšo občutljivost pretoka).Prav tako so manj občutljivi na tresljaje cevi.Ohišje elektronike je običajno označeno kot odporno proti eksploziji in vremenskim vplivom ter vsebuje modul elektronskega oddajnika, zaključne povezave in po izbiri indikator pretoka in/ali seštevalec.
Slogi merilnika pretoka Vortex
Pametni vrtinčni merilniki zagotavljajo digitalni izhodni signal, ki vsebuje več informacij kot le pretok.Mikroprocesor v merilniku pretoka lahko samodejno popravi pogoje nezadostne ravne cevi, razlike med premerom izvrtine in premerom matine
Aplikacije in omejitve
Vortex merilniki se običajno ne priporočajo za doziranje ali druge aplikacije s prekinitvami pretoka.To je zato, ker lahko nastavitev hitrosti kapljanja dozirne postaje pade pod najmanjšo omejitev Reynoldsovega števila merilnika.Manjša kot je skupna serija, večja je verjetnost, da bo nastala napaka.
Plini z nizkim tlakom (z nizko gostoto) ne proizvajajo dovolj močnega tlačnega impulza, zlasti če so hitrosti tekočin nizke.Zato je verjetno, da bo pri takih storitvah razpon števca slab in nizkih pretokov ne bo mogoče izmeriti.Po drugi strani pa, če je zmanjšana razponskost sprejemljiva in je merilnik pravilno dimenzioniran za normalen pretok, je še vedno mogoče upoštevati vrtinčni merilnik pretoka.
Čas objave: 21. marca 2024