فلومتر ورتکس چیست؟

ورتکس متر نوعی جریان سنج حجمی است که از یک پدیده طبیعی استفاده می کند که زمانی رخ می دهد که مایعی در اطراف یک جسم بلوف جریان یابد.فلومترهای گردابی بر اساس اصل ریزش گردابی کار می کنند، جایی که گرداب ها (یا گرداب ها) به طور متناوب در پایین دست جسم ریخته می شوند.فرکانس ریزش گرداب مستقیماً با سرعت جریان مایع در متر متناسب است.

فلومترهای گردابی برای اندازه گیری جریان در جایی که معرفی قطعات متحرک مشکلاتی را ایجاد می کند، بهترین گزینه هستند.آنها در ساختمان های صنعتی، برنجی یا تمام پلاستیکی موجود هستند.حساسیت به تغییرات در شرایط فرآیند کم و بدون قطعات متحرک، سایش نسبتاً کم در مقایسه با انواع دیگر دبی سنج ها است.

طراحی دبی سنج گرداب

فلومتر گردابی معمولاً از فولاد ضد زنگ 316 یا Hastelloy ساخته شده است و شامل بدنه بلوف، مجموعه حسگر گردابی و الکترونیک فرستنده است - اگرچه دومی را می توان از راه دور نیز نصب کرد (شکل 2).آنها معمولاً در اندازه های فلنجی از ½ اینچ تا 12 اینچ در دسترس هستند. هزینه نصب شده مترهای گردابی قابل رقابت با مترهای دهانه ای در اندازه های زیر شش اینچ است.مترهای بدنه ویفر (بدون فلنج) کمترین هزینه را دارند، در حالی که مترهای فلنجی در صورتی که سیال فرآیند خطرناک باشد یا در دمای بالا باشد ترجیح داده می شود.

اشکال بدن بلوف (مربع، مستطیل، تی شکل، ذوزنقه ای) و ابعاد برای دستیابی به ویژگی های مورد نظر آزمایش شده است.آزمایش نشان داده است که خطی بودن، محدودیت عدد رینولدز کم، و حساسیت به اعوجاج پروفیل سرعت تنها با شکل بدن بلوف اندکی متفاوت است.از نظر اندازه، بدنه بلوف باید دارای عرضی باشد که به اندازه کافی کسری از قطر لوله باشد که کل جریان در ریزش شرکت کند.ثانیاً، بدنه بلوف باید دارای لبه های بیرون زده در سطح بالادست باشد تا خطوط جداسازی جریان را بدون توجه به سرعت جریان ثابت کند.سوم، طول بدنه بلوف در جهت جریان باید مضربی معین از عرض بدنه بلوف باشد.

امروزه اکثر گرداب سنج ها از حسگرهای پیزوالکتریک یا نوع خازنی برای تشخیص نوسان فشار در اطراف بدنه بلوف استفاده می کنند.این آشکارسازها به نوسان فشار با یک سیگنال خروجی ولتاژ پایین پاسخ می دهند که فرکانس مشابه نوسان دارد.چنین حسگرهایی مدولار، ارزان، به راحتی تعویض می‌شوند و می‌توانند در طیف وسیعی از دامنه‌های دما - از مایعات برودتی گرفته تا بخار فوق‌گرم‌شده - کار کنند.سنسورها می توانند در داخل بدنه کنتور یا بیرون قرار گیرند.حسگرهای خیس شده مستقیماً توسط نوسانات فشار گرداب تحت فشار قرار می گیرند و در محفظه های سخت شده قرار می گیرند تا در برابر خوردگی و اثرات فرسایش مقاومت کنند.

حسگرهای خارجی، معمولاً گیج‌های فشار پیزوالکتریک، ریزش گرداب را به‌طور غیرمستقیم از طریق نیروی اعمال‌شده بر میله ریزش حس می‌کنند.سنسورهای خارجی در کاربردهای بسیار فرسایشی/خورنده برای کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری ترجیح داده می‌شوند، در حالی که حسگرهای داخلی محدوده‌پذیری بهتری (حساسیت جریان بهتر) ارائه می‌دهند.همچنین نسبت به ارتعاشات لوله حساسیت کمتری دارند.محفظه لوازم الکترونیکی معمولاً دارای درجه بندی ضد انفجار و آب و هوا است و شامل ماژول فرستنده الکترونیکی، اتصالات پایانه و در صورت تمایل یک نشانگر نرخ جریان و/یا توتالایزر است.

سبک های جریان سنج گرداب

گرداب سنج‌های هوشمند سیگنال خروجی دیجیتالی را ارائه می‌کنند که حاوی اطلاعات بیشتری نسبت به سرعت جریان است.ریزپردازنده در فلومتر می تواند به طور خودکار شرایط لوله مستقیم ناکافی، تفاوت بین قطر سوراخ و قطر لوله را تصحیح کند.

برنامه ها و محدودیت ها

گرداب سنج ها معمولاً برای کاربردهای بچینگ یا سایر کاربردهای جریان متناوب توصیه نمی شوند.این به این دلیل است که تنظیم نرخ جریان دریبل ایستگاه بچینگ می تواند کمتر از حد حداقل تعداد رینولدز متر باشد.هر چه مجموع دسته کوچکتر باشد، احتمال خطای حاصله بیشتر است.

گازهای کم فشار (چگالی کم) پالس فشار کافی قوی تولید نمی کنند، به خصوص اگر سرعت سیال کم باشد.بنابراین، این احتمال وجود دارد که در چنین خدماتی بردپذیری کنتور ضعیف باشد و دبی های کم قابل اندازه گیری نباشد.از سوی دیگر، اگر کاهش برد پذیری قابل قبول باشد و اندازه سنج برای جریان معمولی به درستی باشد، هنوز می توان فلومتر گردابی را در نظر گرفت.