Az örvénymérő egy olyan térfogatáram-mérő, amely egy természetes jelenséget használ ki, amely akkor következik be, amikor egy folyadék egy sziklafal körül áramlik. Az örvényáramlásmérők az örvényleadás elve alapján működnek, ahol az örvények (vagy örvények) felváltva keletkeznek a tárgy után. Az örvényleadás frekvenciája egyenesen arányos a mérőn átáramló folyadék sebességével.
Az örvényáramlásmérők olyan áramlásméréshez a legalkalmasabbak, ahol a mozgó alkatrészek bevezetése problémákat okoz. Ipari minőségű, sárgaréz vagy teljesen műanyag kivitelben kaphatók. Alacsony az érzékenységük a folyamatkörülmények változásaira, és mozgó alkatrészek hiányában viszonylag alacsony a kopásuk más típusú áramlásmérőkhöz képest.
Örvényáramlásmérő kialakítása
Az örvényáramlásmérő jellemzően 316-os rozsdamentes acélból vagy Hastelloy-ból készül, és egy hegyes testből, egy örvényérzékelő szerelvényből és a távadó elektronikából áll – bár ez utóbbi távolról is felszerelhető (2. ábra). Általában ½ hüvelyktől 12 hüvelykig terjedő karimákkal kaphatók. Az örvénymérők beszerelési költsége versenyképes a hat hüvelyknél kisebb méretű fúvókamérők költségével. A karimás testű (perem nélküli) mérők a legalacsonyabb költségűek, míg a karimás mérőket akkor részesítik előnyben, ha a technológiai folyadék veszélyes vagy magas hőmérsékletű.
A kívánt jellemzők elérése érdekében kísérleteket végeztek a sziklafal alakjával (négyzet, téglalap, T alakú, trapéz) és méretével. A tesztek kimutatták, hogy a linearitás, az alacsony Reynolds-szám korlátozás és a sebességprofil torzulására való érzékenység csak kismértékben változik a sziklafal alakjától függően. A sziklafal méretének a csőátmérő elég nagy hányadának kell lennie ahhoz, hogy a teljes áramlás részt vegyen a leválásában. Másodszor, a sziklafalnak a felső oldalán kiálló élekkel kell rendelkeznie, hogy rögzítse az áramlási elválási vonalakat, függetlenül az áramlási sebességtől. Harmadszor, a sziklafal hosszának az áramlás irányában a sziklafal szélességének bizonyos többszörösének kell lennie.
Napjainkban az örvénymérők többsége piezoelektromos vagy kapacitív típusú érzékelőket használ a blöfftest körüli nyomásingadozás érzékelésére. Ezek az érzékelők alacsony feszültségű kimeneti jellel reagálnak a nyomásingadozásra, amelynek frekvenciája megegyezik az ingadozás frekvenciájával. Az ilyen érzékelők modulárisak, olcsók, könnyen cserélhetők, és széles hőmérsékleti tartományban működhetnek – a kriogén folyadékoktól a túlhevített gőzig. Az érzékelők a mérőtesten belül vagy kívül is elhelyezkedhetnek. A nedvesített érzékelőket közvetlenül az örvénynyomás-ingadozások terhelik, és edzett házakba vannak zárva, hogy ellenálljanak a korróziónak és az eróziónak.
A külső érzékelők, jellemzően piezoelektromos nyúlásmérők, közvetve, a törőrúdra kifejtett erőn keresztül érzékelik az örvény leválását. A külső érzékelőket erősen eróziós/korrozív alkalmazásoknál részesítik előnyben a karbantartási költségek csökkentése érdekében, míg a belső érzékelők jobb tartománytartást (jobb áramlásérzékenységet) biztosítanak. Kevésbé érzékenyek a csővezeték rezgéseire is. Az elektronikai ház általában robbanás- és időjárásálló, és tartalmazza az elektronikus adómodult, a csatlakozókat, valamint opcionálisan egy áramlási sebességjelzőt és/vagy összegzőt.
Vortex áramlásmérő stílusok
Az intelligens örvénymérők digitális kimeneti jelet szolgáltatnak, amely az áramlási sebességen túl más információkat is tartalmaz. Az áramlásmérőben található mikroprocesszor automatikusan korrigálja a nem kellően egyenes csőviszonyokat, a furatátmérő és a csövek átmérője közötti különbségeket.
Alkalmazások és korlátozások
Az örvényáramlásos mérőket általában nem ajánlják szakaszos adagoláshoz vagy más szakaszos áramlási alkalmazásokhoz. Ez azért van, mert az adagolóállomás csöpögő áramlási sebességének beállítása a mérő minimális Reynolds-szám határértéke alá eshet. Minél kisebb a teljes adag, annál jelentősebb valószínűleg a keletkező hiba.
Az alacsony nyomású (kis sűrűségű) gázok nem hoznak létre elég erős nyomásimpulzust, különösen, ha a folyadék sebessége alacsony. Ezért valószínű, hogy ilyen alkalmazásokban a mérőműszer méréshatár-beállítása gyenge lesz, és az alacsony áramlások nem lesznek mérhetők. Másrészt, ha a csökkent méréshatár-beállítás elfogadható, és a mérőműszer mérete megfelelően van beállítva normál áramláshoz, az örvényáramlásmérő továbbra is szóba jöhet.
Közzététel ideje: 2024. márc. 21.