Μετρητής ροής αερίου τύπου Vortex

Επισκόπηση μετρητή ροής αερίου τύπου Vortex

Το ροόμετρο Vortex είναι ένα όργανο μέτρησης ταλαντευόμενης ροής ρευστού που αναπτύχθηκε σύμφωνα με την αρχή του "Kaman vortex street". Το λεγόμενο φαινόμενο "Kamen vortex street" έχει ως εξής: όταν μία (ή περισσότερες) ανάντη επιφάνεια είναι στήλη μπλόφα στο ρέον αέριο, το αέριο διαχωρίζεται εναλλάξ και στις δύο πλευρές της στήλης και απελευθερώνει δύο κανονικές στήλες. καθώς τον 19ο αιώνα, οι φυσικοί Strouhal και von Karman πραγματοποίησαν γόνιμη έρευνα σχετικά με το φαινόμενο της στροβιλικής οδού. Τα ερευνητικά τους αποτελέσματα δείχνουν ότι η συχνότητα διαχωρισμού στροβιλισμού σχετίζεται εγγενώς με την ταχύτητα ροής του μέσου, τη γεωμετρία και το μέγεθος της γεννήτριας στροβιλισμού, δηλαδή, η συχνότητα διαχωρισμού του στροβίλου είναι ανάλογη με την ταχύτητα ροής και αντιστρόφως ανάλογη με το πλάτος του κύλινδρος.
Η αρχή της οδού δίνης Karman ενέπνευσε τους ανθρώπους να εφαρμόσουν αυτήν την αρχή για να αναπτύξουν όργανα για τη μέτρηση της ταχύτητας του αερίου και του ρυθμού ροής. Στη δεκαετία του 1970, η Yokogawa Electric Corporation της Ιαπωνίας και η East Company των Ηνωμένων Πολιτειών ανέπτυξαν αντίστοιχα τον πρώτο ροόμετρο δίνης στον κόσμο.
Ο μετρητής ροής αερίου τύπου Vortex έχει υψηλή ακρίβεια, απλή δομή, βολική εγκατάσταση, καλή αξιοπιστία, σήμα συχνότητας παλμού εξόδου ανάλογο με την τιμή μέτρησης ροής αερίου, χωρίς μηδενική μετατόπιση, βολική μέτρηση συσσώρευσης ροής, μικρή απώλεια πίεσης (σε σύγκριση με τη ροή στραγγαλισμού) A σειρά πλεονεκτημάτων όπως ροόμετρα) έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως και αναπτύχθηκαν αμέσως μόλις εμφανίστηκαν. Παρά τη σύντομη ιστορία του, έχει αναπτυχθεί γρήγορα. Έχει γίνει ένα από τα κύρια όργανα μέτρησης της ροής αερίου μέσα σε λίγες μόνο δεκαετίες και χρησιμοποιείται ευρέως στη μέτρηση διαφόρων ροής αερίου, ατμού και υγρού. Ο ηλεκτρονικός μετρητής ροής αερίου αποβολής δίνης όχι μόνο διαθέτει οθόνη για την εμφάνιση της στιγμιαίας ροής αερίου ή ατμού και της συνολικής ποσότητας αερίου, αλλά μπορεί επίσης να εξάγει παλμό, συχνότητα ή ρεύμα (4-20 mA) για τηλεχειρισμό και ούτω καθεξής. Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά όργανα ροής διαθέτουν επίσης πρωτόκολλο HART και πρωτόκολλο MODBUS RTU για διάφορους ελέγχους διεργασιών και επικοινωνία.
Η Silver Automation Instruments Ltd προσφέρει χαμηλή τιμή μετρητή ροής vortex που ξεκινά από 320 $.

Οι μετρητές ροής αερίου Vortex μπορούν να μετρήσουν τα αέρια:

Ο μετρητής ροής αερίου τύπου Vortex μπορεί να μετρήσει αέρα, πεπιεσμένο αέρα, μετρητή ροής δίνης για φυσικό αέριο, άζωτο, οξυγόνο, βιοαέριο, αέριο άνθρακα, ατμό και ούτω καθεξής. Το ροόμετρο αερίου vortex μπορεί να εξοπλιστεί με ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας, αισθητήρα πίεσης και αθροιστή ροής για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, πίεσης αερίου, εξοπλισμένο με υπολογιστή ροής για τον υπολογισμό της ροής όγκου του αερίου υπό τυπικές συνθήκες ή για τον υπολογισμό της ροής μάζας του ατμού.

Πώς μετράει ένας μετρητής δίνης τη ροή αερίου;

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, όταν ένα κιονοειδές αντικείμενο με διατομή μπλόφα εισάγεται στο ρέον ρευστό, δύο στήλες εναλλασσόμενων στροβίλων θα δημιουργηθούν και από τις δύο πλευρές του κιονοειδούς αντικειμένου. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο «Kaman Vortex Street», όπως φαίνεται στο σχήμα.
Μελέτες έχουν δείξει ότι η συχνότητα του διαχωρισμού στροβιλισμού είναι ανάλογη με τον ρυθμό ροής του αερίου και αντιστρόφως ανάλογη με το πλάτος του κυλίνδρου, το οποίο μπορεί να εκφραστεί με τον ακόλουθο τύπο
f=Sr×u/d
όπου:
f είναι η συχνότητα διαχωρισμού στροβιλισμού.
Συντελεστής Sr (αριθμός Strouhal);
v—ταχύτητα ρευστού;
d—το πλάτος της κεφαλής του κυλίνδρου.
Μπορεί να φανεί από τον παραπάνω τύπο ότι η ταχύτητα του ρευστού και η στιγμιαία ροή μπορούν να μετρηθούν μετρώντας τη συχνότητα του στροβιλισμού.

Η δομή του ροόμετρου αερίου τύπου vortex

Το ροόμετρο Vortex αποτελείται γενικά από δύο μέρη: αισθητήρα και μετατροπέα, όπως φαίνεται στο σχήμα. Ο αισθητήρας περιλαμβάνει μια γεννήτρια στροβιλισμού, έναν αισθητήρα ροής, ψηφιακή οθόνη μετρητή ροής, κέλυφος κ.λπ. ο μετατροπέας περιλαμβάνει έναν μετατροπέα σήματος, έναν ενισχυτή σήματος, έναν ακροδέκτη σύνδεσης, ένα βραχίονα και ένα προστατευτικό κάλυμμα κ.λπ.
Ο μετρητής ροής αερίου τύπου Vortex μπορεί να κατασκευαστεί από 1/2" έως 12 ίντσες, τύπου αισθητήρα κανονικού αιτήματος που περιλαμβάνει 1 ίντσα, DN25, DN50, dia 80mm, DN100, 4 INCH, 6",8,10in, DN250mm κ.λπ.
Η σύνδεση διεργασίας μπορεί να είναι τύπου γκοφρέτας, τύπου βίδας, τύπου φλάντζας με ενσωματωμένη φλάντζα ή τύπου μετρητή ροής δίνης εισαγωγής.