Вихровий витратомір принцип дії

Вихрові витратоміри ґрунтуються на обліку періодичності зміни тиску, яке формується в потоці після певного перешкоди, наявного в трубопроводі, або в ході коливання і вихреобразования струменя.

переваги

Перші пристрої подібного типу з'явилися в 60-х роках минулого століття. Їх основним незручністю став малий діапазон параметрів вимірювання і значна похибка. Електронний сучасний вихровий витратомір став більш досконалим, ефективним і придбав безліч переваг, до яких варто віднести наступні:

відносна простота системи вимірювання;
дані завжди стабільні, що не залежать від температури і наявного тиску;
вимірювання, що відрізняються високою точністю;
вимірювальні лінійні сигнали;
надійна і проста конструкція;
широкий діапазон вимірювань;
статичні елементи;
наявність функції самодіагностики в деяких моделях.

недоліки

Вихровий витратомір Rosemount розрахований на експлуатацію в трубах з діаметральним розміром від 20 до 300 мм, так як трубопроводи з меншим розміром відрізняються непостійним вихреобразование, а експлуатація при більшому розмірі досить скрутна. При цьому відсутня можливість використання при невеликій швидкості потоку, зважаючи на складність вимірювання сигналу і істотного зниження тиску. Також вібраційні і звукові типи пульсації впливають на роботу пристрою. Як перешкод виступає вібруючий трубопровід і компресори. Їх усунення можливо за допомогою струевипрямітеля, що монтується на вході, або установки додаткового перетворювача із зустрічним підключенням і електронних фільтрів, в разі відмінності вимірювальних сигналів і пульсаційних частот.

Класифікація

Існує три варіанти пристроїв, що розділяються по виду перетворювача:

Вихровий витратомір, в якому нерухоме тіло грає роль первинного перетворювача. Поступово з обох сторін в ньому формуються злітають вихори після обходу нерухомого тіла, за рахунок яких і формується пульсація.
Механізми з блоком потоком первинного перетворювача, якими створюється пульсація тиску за рахунок прийняття лійкоподібної форми в розширеній частині трубопроводу.
Вихрові витратоміри, які мають струмінь в ролі перетворювача. В даному випадку пульсація тиску забезпечується коливаннями струменя.

Регулятор потоку пара вихровий з обтічним перетворювачем

При поводженні тіла потік змінює траєкторію напрямки струменів, одночасно зростає їх швидкість і знижується тиск. Зворотне зміна відбувається після миделевого перетину об'єкта. На його зворотній частині утворюється низький тиск, а на передній - висока. Після проходження тіла відходить прикордонний пласт, і під впливом низької компресії створюється вихор, а також при зміні траєкторії руху. Це характерно для обох часток обтічного тіла. Здійснюється почергове формування вихорів з двох сторін, так як вони заважають утворенню один одного. При цьому наголошується створення доріжки Кармана.

Спеціальне тіло обтікання володіє робочими площинами з самостійної очищенням завдяки вихором, навіть за умови сильно забрудненого середовища вони завжди чисті.

Габарити і стрімкість потоку прямо пропорційні періодичності виникнення вихорів, яка відповідає швидкості при незмінному розмірі, і як наслідок об'ємній витраті. Якщо стійке формування вихорів відбувається при низькій витраті речовини, то діапазон вимірів витратоміра складе 20 л / хв.

Обтічне тіло конструкції

Регулятор потоку лічильник вихровий, як правило, заснований на призматичному елементі трапецеидального, трикутного або прямокутного виду. Конструкція першого варіанту йде назустріч водяному потоку. З урахуванням деякої втрати тиску такі елементи формують коливання з достатньою регулярністю і силою. Крім цього, особливу зручність відзначається при перетворенні вихідних сигналів.

Вихровий витратомір в окремих випадках може використовувати два обтічних пристрої для підвищення вихідних сигналів, в цьому випадку вони розташовуються на встановленому відстані. На бічних частинах прямокутних друге призм є п'єзоелементи, приховані еластичними тонкими мембранами, завдяки чому відсутня можливість впливу акустичними перешкодами.

види перетворень

Існує кілька способів перетворення вихідних сигналів з вихрових змін. Найбільшого поширення набули швидкість потоків з обтічного елементів і систематичні зміни тиску. Чутливий елемент полягає в одному або двох Термоанемометр провідникового типу. Використовується ультразвукової, інтегруючий, ємнісний і індуктивний перетворювач потоку. Для правильної роботи вихровий витратомір повинен мати вільну рівну частину труби перед собою.

Складнощі експлуатації в трубах зі збільшеним діаметром викликані наступними причинами:

зниження регулярності вихреобразования;
низька продуктивність вихреобразования;
зменшення загальної кількості коливань.

Воронкоподібні вихрові витратоміри: принцип дії

У даних пристроях перетворювачі володіють механізмом, що забезпечує закручування потоку, переданого через частину трубопроводу в його розширену сторону або через циліндричні невеликі насадки. Форма у вигляді воронки утворюється в трубі, а навколо її осі крутиться вісь з переміщається біля неї ядром вихору. Потік у верхній частині має тиск, пульсуюче одночасно з кутовим переміщенням ядра, при цьому воно дорівнює витраті обсягу або лінійної швидкості. Провідникові термоанемометри або електромеханічний елемент перетворять швидкість або частоту пульсацій для вимірювальних каналів. Процес полягає в двох фазах: спочатку формується перенесення об'ємної витрати в частоту здійснюваної прецесії вихору, потім частота перетворюється в сигнал.

Регулятор потоку на основі осциллирующей струменя

Переходячи через сопло, газовий або рідинний потік виявляється в дифузорі з перетином у вигляді прямокутника. У деяких випадках потік по черзі притискають в певний момент до різних стінок дифузора. Електризуючий властивість струменя релаксационного пристрою знижує тиск у верхній області обвідної труби, при цьому в нижній частині воно залишається тим самим і створюється рух, що переносить струмінь в нижню частину дифузора. Після в ободной трубі характер руху змінюється, виникає осціллірованіе струменя.

Струмінь, стиснута в нижньому елементі дифузора в перетворювачах гідравлічної поворотної зв'язку, через що виводить патрубок виходить лише частково. У обвідний верхній канал відводиться частка струменя і при проходженні через перше сопло, вона переноситься в нижнє положення в потік з другого сопла. Потім відокремлюється частина і переходить в обвідний верхній канал, процес коливань настає після перекидання вниз, при цьому відбувається одночасна зміна тиску в обох сторін потоку.

Перетворювач такого типу більш раціональний. За рахунок нього формується строгий хід осциляції і присутній прямий вплив частоти коливань на витрату.

Найбільшого поширення вихрові витратоміри Yokogawa придбали в трубопроводах з невеликим діаметром, максимум до 90 мм. У деяких випадках пристрої такого типу використовуються як заміна парціальним перетворювачів.

Сьогодні якість виготовлення витратомірів постійно розвивається і з'являються нові функції, незважаючи на те що такі прилади мають досить тривалим періодом використання. Розробники займаються пошуком більш дієвих проектних рішень, створюють технологічні варіанти, що відрізняються більшою результативністю.

Знайдений новий вид жаб, і вони виглядають дійсно дивно Деякі жаби виглядають мило, чого не скажеш про представників нового виду, який був виявлений зовсім недавно.