فلومتر گردابی vortex

جریان سنج Vortex تنها نوع جریان سنج است که می تواند هر سه فاز سیال - مایع ، گاز و بخار را اندازه گیری کند. جریان سنج های گردابی از تنها فناوری اندازه گیری جریان استفاده می کنند که قادر به اندازه گیری جریان بخار در یک بسته یکپارچه است.

این توانایی بهترین و مقرون به صرفه ترین راه حل برای اندازه گیری جریان بخار است. گرداب سنج همچنین می تواند با اندازه گیری فشار و دمای یکپارچه برای اندازه گیری جریان گاز فشرده و جریان بخار ارائه شود تا به متر اجازه دهد تغییرات فشار و دما را تحت تأثیر قرار دهد که بر جریان های حجمی محیط های فشرده تأثیر می گذارد.

طراحی قطعات بدون حرکت دستگاه متر گرداب ، عملکرد بدون تعمیر و عمر طولانی را حتی در برنامه های رسانه های کثیف و آلوده برای کاربران فراهم می کند.

فلومتر گردابی vortex چیست؟

فلومتر گردابی vortex یا جریان سنج گردابی بر اساس یک اصل به نام اثر فون کارمن عمل می کنند. این اصل به رفتار سیالات مربوط می شود هنگامی که مانعی در مسیر جریان قرار می گیرد.

اصل عملکرد جریان سنج های گردابی بر اساس کار تئودور فون کارمان ، فیزیکدان مجارستانی-آمریکایی اوایل قرن بیستم است. فون کارمن کشف کرد که وقتی یک مانع بدون جریان (که به آن جسم بلوف نیز گفته می شود) در مسیر یک رسانه جریان قرار می گیرد ، سیال به طور متناوب از جسم در دو طرف پایین دست خود جدا می شود.

با بروز این پدیده ، لایه مرزی جدا شده و به خود می پیچد و مایع گرداب ایجاد می کند (همچنین گرداب یا گردابی نامیده می شود). فون کارمن همچنین خاطرنشان کرد که فاصله بین گردابها ثابت بوده و فقط به اندازه و هندسه بدن بلوف بستگی دارد که باعث ایجاد گردابها می شود.

طرز کار فلومتر گردابی VORTEX

در طرف بدن بلوف که در ابتدا گرداب تشکیل شده است ، سرعت مایع بیشتر و فشار کمتر است. وقتی گرداب به سمت پایین حرکت می کند ، قدرت و اندازه آن افزایش می یابد و سپس در نهایت جدا می شود یا خود را از بین می برد. (به همین دلیل است که متر گردابی گاهی اوقات به عنوان متر ریزش گرداب نامیده می شود.)

گرداب های متناوب در هر طرف بدن بلوف با فاصله 180 درجه از یکدیگر تشکیل شده و در فواصل مساوی از یکدیگر قرار گرفته اند. در مکانیک سیالات ، از این گرداب ها به عنوان خیابان گرداب کارمان یاد می شود.

فرکانس تشکیل گرداب ها ، و همچنین اندازه و طول گرداب ها ، مستقیماً با سرعت محیط جریان سازگار است.

در این قیاس ، قطب پرچم به عنوان یک بدن بلوف عمل می کند که باعث تشکیل گرداب می شود و موج زدن پرچم پاسخی به تشکیل گرداب ها است.

در یک لوله بسته ، اثر گرداب در چند قطر لوله در پایین دست بدن بلوف پخش می شود. گرداب سنج با استفاده از قطعات الکترونیکی متداول در دسترس مانند سنسور پیزوالکتریک ، چرخش پره های توربین را به همان شیوه شمارش می کند.




  • وضعیت
  • جدیدترین
  • پربازدیدترین
  • پرفروشترین
  • ارزانترین
  • گرانترین
  • الفبا
  • محبوب ترین

ساختار فلومتر گردابی vortex

مواد اولیه ساخت فلومتر Vortex معمولاً از فولاد ضد زنگ 304 یا 316 هستند. اجزای ساخته شده از آلیاژ ضد زنگ شامل بدنه جریان ، بدنه بلوف و اتصالات فرآیند فلنج می شود.

سایر اجزای کلیدی شامل سنسور شمارش گرداب ها است که معمولاً از نوع پیزوالکتریک است و ماژول نمایشگر/فرستنده که می تواند بصورت یکپارچه یا از راه دور نصب شود.

گرداب سنج معمولاً به عنوان یک متر داخلی با اتصالات فلنجی یا نوع ویفر ارائه می شود ، اما ممکن است به عنوان یک کاوشگر سبک درج نیز ارائه شود. متر گردابی به اعداد رینولدز کم و اعوجاج مشخصات سرعت حساس هستند.

بدن بلوف

هندسه های بدن بلوف (مربع ، مستطیل ، تی شکل ، ذوزنقه ای) و ابعاد در سازنده به تولید کننده متفاوت است. این تفاوت های طراحی باعث ایجاد برخی از عملکردهای مناسب می شود.

عرض بدنه بلوف باید مقدار کافی از قطر کلی لوله را اشغال کند تا کل پروفیل جریان در فرایند ریزش گرداب شرکت کند. همچنین باید لبه های بیرون زده ای در قسمت بالادست داشته باشد تا بدون در نظر گرفتن میزان جریان ، خطوط جداسازی را ثابت کند. طول بدن بلوف در امتداد جهت جریان باید حداقل چند برابر معینی از عرض بدنه بلوف باشد.

روش های تشخیص و شمارش گرداب

روش های مختلفی وجود دارد که یک گرداب سنج ممکن است تشکیل گرداب ها را تشخیص داده و شمارش کند. اکثر متر گردابی از سنسورهای پیزوالکتریک یا نوع خازنی استفاده می کنند که نوسان فشار را در اطراف بدن بلوف تشخیص می دهد.

سنسور نوسان فشار را با سیگنال خروجی ولتاژ پایین تشخیص می دهد که فرکانس یکسانی با نوسان دارد. این سنسورهای قابل تعویض می توانند در طیف وسیعی از دماها عمل کنند تا بتوانند انواع برنامه های اندازه گیری جریان را از مایعات برودتی گرفته تا بخار فوق داغ را در بر بگیرند.

سنسورها را می توان در داخل یا خارج بدنه بلوف قرار داد. سنسورهای مرطوب (خارج از بدنه بلوف) نوسانات فشار گرداب را حس می کنند و در موارد سخت شده محفظه می شوند تا از خوردگی و اثرات فرسایش جلوگیری شود.

حسگرهای خارجی ، معمولاً فشارهای پیزو الکتریکی ، گرداب را به طور غیر مستقیم از طریق نیروی وارد شده به میله ریزش احساس می کنند.

سنسورهای خارجی برای کاربردهای بسیار فرساینده/خورنده به منظور کاهش هزینه های نگهداری ترجیح داده می شوند ، در حالی که سنسورهای داخلی محدوده پذیری بهتر و حساسیت جریان کم را ارائه می دهند.

حسگر داخلی نیز نسبت به تداخل ارتعاشات لوله محیط حساسیت کمتری دارد. لطفاً به نمودار زیر مراجعه کنید:

فناوری های گرداب هوشمند

گرداب سنج های هوشمند از تکنیک اندازه گیری جریان گرداب همراه با یک رایانه جریان مبتنی بر ریزپردازنده استفاده می کنند که به طور خودکار شرایط ناکافی لوله مستقیم داخل بدنه جریان خود و همچنین اطلاعات تشخیصی را که می تواند مشکلات مربوط به متر و برنامه را مشخص کند ، تصحیح می کند.

جریان سنج جرمی ورتکس

متر گرداب جریان جرمی شامل سنسورهای فشار و دما برای تشخیص فشار و دمای فرایند علاوه بر فرکانس گرداب است. با اندازه گیری فشار ، دما و سرعت محیط ، متر گرداب جریان جرمی قادر به تعیین چگالی و سرعت جریان جرم است. دقتهای معمول برای این نوع مترها 25/1 درصد خواندن برای اندازه گیری جریان جرم مایعات و 2 درصد قرائت برای گازها و بخار است.

قابلیت چند پارامتری این متر برای کاربردهایی که در آنها دانش فشار و دما مورد نیاز است یا به دلایل دیگر ارزشمند است ، مزیت بیشتری ایجاد می کند. در چنین شرایطی ، گرداب سنج جریان جرمی جایگزین مناسب و کم هزینه ای برای نصب فرستنده های جداگانه فراهم می کند.

مزایا فلومتر گردابی

  1. جریان سنج های گردابی مایع ، بخار یا گاز را با دقت نسبتا بالا بدون تکه های در حال حرکت و با افزودن فشار و دما می توان برای جریان جرمی استفاده کرد. 
  2. بهترین استفاده برای بخار است. 

معایب فلومتر گردابی

نکته منفی این است که افت فشار بالا در انتهای بالای مقیاس  ممکن است اگرچه در مقیاس متوسط ناچیز است. توانایی خواندن محدوده پایین به عنوان درصد حداکثر جریان در مقایسه با سایر فناوری ها محدود است.

سیالات متناسب فلومتر گردابی 

جریان سنج گردابی به طور جهانی برای اندازه گیری مایعات ، گازها و بخار مناسب است ، در حالی که تحت تأثیر تغییرات فشار ، دما و ویسکوزیته قرار نمی گیرد.

بدون چرخاندن قطعات ، گرداب سنج ها به راحتی نصب می شوند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمی دارند. سیگنال اندازه گیری در معرض رانش نیست. در نتیجه ، متر گردابی می تواند یک عمر کامل را بدون کالیبراسیون مجدد کار کند.

با توجه به ماهیت حداقل سرعت مورد نیاز برای هر جسم بلوف ، گرداب سنج ها نیاز به سرعتهای بالاتری دارند و ممکن است در خواندن نرخ جریان پایین مشکلاتی داشته باشند.

موارد مصرف فلومتر گردابی 

اندازه گیری بخار محبوب ترین کاربرد برای جریان سنج گردابی است زیرا در مقایسه با سایر فناوری های اندازه گیری جریان که توانایی اندازه گیری بخار را دارند ، مقرون به صرفه تر و آسان تر نصب می شوند.

با این حال ، برای گازهای فشرده ، گرداب سنج دارای محدودیت جریان کم و فشار کم است. برای مایعات ، برخی از تولیدکنندگان گرداب قادر به حذف نویز الکتریکی نیستند ، که می تواند در کاربردهای مایع قابل توجه باشد.

علاوه بر این ، از برنامه های کنترل دسته ای باید اجتناب شود زیرا تقریباً 30 ثانیه یا بیشتر طول می کشد تا خوانش نرخ جریان را تثبیت کند. این به این دلیل است که متر سنج گرداب تعداد گردابها را در یک تکنیک میانگین متحرک شمارش می کند تا میزان جریان لحظه ای را تعیین کند.

کاربردهای عمومی در آب ، فاضلاب ، معدن ، فرآوری مواد معدنی ، نیرو ، خمیر کاغذ و کاغذ ، صنایع شیمیایی و پتروشیمی یافت می شود. کاربردهای صنعت معدن و فرآیند معدنی شامل جریان آب فرآیند است.

همچنین در صنایع زیر مورد استفاده قرار می گیرند:

  1. مواد شیمیایی 
  2. نفت و گاز
  3. نیرو 
  4. غذا و نوشیدنی
  5. فلزات و معادن
  6. دارویی
  7. نیمه هادی
  8. خمیر کاغذ
  9. آب و فاضلاب
  • سوالات متداول
ثبت سفارش
تعداد
عنوان