Вртложниот мерач е вид на волуметриски мерач на проток кој користи природен феномен што се јавува кога течност тече околу објект што се наоѓа на карпа. Вртложните мерачи на проток работат според принципот на вртложно исфрлање, каде што вртлозите (или вировите) се исфрлаат наизменично низводно од објектот. Фреквенцијата на вртложното исфрлање е директно пропорционална на брзината на течноста што тече низ мерачот.
Вортекс мерачите на проток се најпогодни за мерења на проток каде што воведувањето на подвижни делови претставува проблем. Тие се достапни во индустриска конструкција, месинг или целосно пластична конструкција. Чувствителноста на варијации во условите на процесот е ниска и, без подвижни делови, релативно ниско абење во споредба со другите видови мерачи на проток.
Дизајн на Vortex мерач на проток
Вртложниот мерач на проток обично е направен од не'рѓосувачки челик 316 или Хастелој и вклучува тело со блуф, склоп на вртложен сензор и електроника на предавателот - иако вторите може да се монтираат и од далечина (Слика 2). Тие обично се достапни во големини на прирабници од ½ инч до 12 инчи. Инсталираната цена на вртложните мерачи е конкурентна со онаа на мерачите со отвори со големини под шест инчи. Мерачите со тело на плочка (без прирабница) имаат најниска цена, додека мерачите со прирабница се претпочитаат ако процесната течност е опасна или е на висока температура.
Облиците на телото на карпата (квадратни, правоаголни, Т-форма, трапезоидни) и димензиите се експериментирани за да се постигнат посакуваните карактеристики. Тестирањето покажа дека линеарноста, ниското ограничување на Рејнолдсовиот број и чувствителноста на дисторзија на профилот на брзината варираат само малку со обликот на телото на карпата. По големина, телото на карпата мора да има ширина што е доволно голем дел од дијаметарот на цевката за целиот проток да учествува во разделувањето. Второ, телото на карпата мора да има испакнати рабови на површината на горниот тек за да ги фиксира линиите на раздвојување на протокот, без оглед на брзината на протокот. Трето, должината на телото на карпата во насока на протокот мора да биде одреден множител од ширината на телото на карпата.
Денес, поголемиот дел од вртложните мерачи користат пиезоелектрични или капацитивни сензори за откривање на осцилациите на притисокот околу телото на карпата. Овие детектори реагираат на осцилациите на притисокот со низок напонски излезен сигнал кој има иста фреквенција како и осцилацијата. Ваквите сензори се модуларни, ефтини, лесно се заменуваат и можат да работат во широк опсег на температурни опсези - од криогени течности до прегреана пареа. Сензорите можат да се наоѓаат во телото на мерачот или надвор. Навлажнетите сензори се директно оптоварени од флуктуациите на притисокот во вртлогот и се затворени во зацврстени куќишта за да издржат ефекти на корозија и ерозија.
Надворешните сензори, обично пиезоелектрични мерачи на напрегање, го детектираат исфрлањето на вртлогот индиректно преку силата што се применува врз шипката за одвојување. Надворешните сензори се претпочитаат кај високо ерозивни/корозивни апликации за да се намалат трошоците за одржување, додека внатрешните сензори обезбедуваат подобар опсег (подобра чувствителност на проток). Тие се исто така помалку чувствителни на вибрации на цевките. Куќиштето на електрониката обично е оценето како отпорно на експлозии и временски услови и содржи електронски предавателски модул, завршни врски и опционално индикатор за проток и/или тотализатор.
Стилови на мерачи на проток на вител
Паметните вртложни мерачи обезбедуваат дигитален излезен сигнал што содржи повеќе информации отколку само брзина на проток. Микропроцесорот во мерачот на проток може автоматски да ги корегира недоволните услови на правата цевка, разликите помеѓу дијаметарот на отворот и оној на матинската цевка.
Апликации и ограничувања
Вортекс броилата обично не се препорачуваат за дози или други апликации со повремен проток. Ова е затоа што поставката за брзина на проток со капење на станицата за дози може да падне под минималната граница на Рејнолдсовиот број на броилото. Колку е помала вкупната серија, толку е поголема веројатноста дека добиената грешка ќе биде позначајна.
Гасовите со низок притисок (мала густина) не произведуваат доволно силен пулс на притисок, особено ако брзините на флуидот се ниски. Затоа, веројатно е дека во такви услуги дометот на мерачот ќе биде слаб, а ниските протоци нема да бидат мерливи. Од друга страна, ако намалениот домет е прифатлив и мерачот е правилно димензиониран за нормален проток, сепак може да се земе предвид вртложен мерач на проток.
Време на објавување: 21 март 2024 година