Ce este un debitmetru Vortex?

Ce este un debitmetru Vortex?

Un debitmetru vortex este un tip de debitmetru volumetric care utilizează un fenomen natural care apare atunci când un lichid curge în jurul unui obiect abrupt. Debitmetrele vortex funcționează pe principiul deversării vortexurilor, unde vortexurile (sau vârtejurile) sunt deversate alternativ în aval de obiect. Frecvența deversării vortexurilor este direct proporțională cu viteza lichidului care curge prin debitmetru.

Debitmetrele Vortex sunt cele mai potrivite pentru măsurători de debit acolo unde introducerea pieselor mobile prezintă probleme. Sunt disponibile în construcții industriale, din alamă sau complet din plastic. Sensibilitatea la variațiile condițiilor de proces este scăzută și, neavând piese mobile, uzura este relativ redusă în comparație cu alte tipuri de debitmetre.

Proiectarea debitmetrului Vortex

Un debitmetru vortex este de obicei fabricat din oțel inoxidabil 316 sau Hastelloy și include un corp bombat, un ansamblu senzor vortex și electronica transmițătorului - deși aceasta din urmă poate fi montată și de la distanță (Figura 2). Acestea sunt de obicei disponibile în dimensiuni de flanșă de la ½ in. la 12 in. Costul de instalare al debitmetrelor vortex este competitiv cu cel al debitmetrelor cu orificiu cu dimensiuni sub șase inch. Debitmetrele cu corp wafer (fără flanșă) au cel mai mic cost, în timp ce debitmetrele cu flanșă sunt preferate dacă fluidul de proces este periculos sau se află la o temperatură ridicată.

Au fost experimentate formele și dimensiunile corpurilor de falcă (pătrate, dreptunghiulare, în formă de T, trapezoidale) pentru a obține caracteristicile dorite. Testele au arătat că liniaritatea, limitarea numărului Reynolds scăzut și sensibilitatea la distorsiunea profilului de viteză variază doar ușor în funcție de forma corpului de falcă. Ca dimensiune, corpul de falcă trebuie să aibă o lățime care să reprezinte o fracțiune suficient de mare din diametrul țevii astfel încât întregul debit să participe la deversare. În al doilea rând, corpul de falcă trebuie să aibă margini proeminente pe fața din amonte pentru a fixa liniile de separare a debitului, indiferent de debit. În al treilea rând, lungimea corpului de falcă în direcția de curgere trebuie să fie un anumit multiplu al lățimii corpului de falcă.

Astăzi, majoritatea contoarelor vortex utilizează senzori piezoelectrici sau capacitivi pentru a detecta oscilația presiunii în jurul corpului debitat. Aceste detectoare răspund la oscilația presiunii cu un semnal de ieșire de joasă tensiune, care are aceeași frecvență ca și oscilația. Astfel de senzori sunt modulari, ieftini, ușor de înlocuit și pot funcționa pe o gamă largă de intervale de temperatură - de la lichide criogenice la abur supraîncălzit. Senzorii pot fi amplasați în interiorul corpului contorului sau în exterior. Senzorii udați sunt solicitați direct de fluctuațiile de presiune vortex și sunt închiși în carcase întărite pentru a rezista la efectele coroziunii și eroziunii.

Senzorii externi, de obicei tensometre piezoelectrice, detectează indirect debitul vortexului prin forța exercitată asupra barei de debit. Senzorii externi sunt preferați în aplicațiile cu eroziune/corozivitate ridicată pentru a reduce costurile de întreținere, în timp ce senzorii interni oferă o mai bună gamă (o sensibilitate mai bună la debit). De asemenea, sunt mai puțin sensibili la vibrațiile țevilor. Carcasa componentelor electronice este de obicei clasificată ca fiind rezistentă la explozii și intemperii și conține modulul electronic al transmițătorului, conexiunile de terminare și, opțional, un indicator de debit și/sau un totalizator.

Modele de debitmetre Vortex

Contoarele vortex inteligente oferă un semnal digital de ieșire care conține mai multe informații decât simpla debitare. Microprocesorul din debitmetru poate corecta automat condițiile de conductă insuficient dreaptă, diferențele dintre diametrul alezajului și cel al tubului de scurgere.

Aplicații și limitări

Contoarele vortex nu sunt de obicei recomandate pentru dozare sau alte aplicații cu flux intermitent. Acest lucru se datorează faptului că setarea debitului prin picurare a stației de dozare poate scădea sub limita minimă a numărului Reynolds a contorului. Cu cât lotul total este mai mic, cu atât este probabil ca eroarea rezultată să fie mai semnificativă.

Gazele de joasă presiune (densitate mică) nu produc un impuls de presiune suficient de puternic, mai ales dacă vitezele fluidului sunt mici. Prin urmare, este probabil ca în astfel de servicii gama de măsurare a contorului să fie slabă, iar debitele mici să nu poată fi măsurate. Pe de altă parte, dacă o gama redusă este acceptabilă și contorul este dimensionat corect pentru un debit normal, debitmetrul vortex poate fi totuși luat în considerare.


Data publicării: 21 martie 2024