Vortex flowmeter: գործառնական սկզբունք

Խորամանկ հոսքաչափերը հիմնված են հաշվի առնելով ճնշման փոփոխության պարբերականությունը, որը խողովակի մեջ առկա որոշակի խոչընդոտի արդյունքում ձեւավորվում է հոսքի կամ օդանավի ձուլման եւ ձագի ձեւավորման ժամանակ:

Առավելությունները

Այս տեսակի առաջին սարքերը հայտնվել են անցյալ դարի 60-ական թվականներին: Նրանց հիմնական թերությունը չափման պարամետրերի մի փոքր շարք էր եւ զգալի սխալ: Էլեկտրոնային ժամանակակից հոսքի հոսքաչափը դարձել է ավելի բարդ, արդյունավետ եւ ձեռք է բերել բազմաթիվ առավելություններ, որոնք ներառում են հետեւյալը.

• Չափման համակարգի համեմատական պարզությունը;
• Տվյալները միշտ կայուն են, անկախ ջերմաստիճանից եւ առկա ճնշից.
• Միջոցառումներ, որոնք շատ ճշգրիտ են.
• Չափման գծային ազդանշաններ.
• Վստահելի եւ պարզ շինարարություն;
• Չափումների լայն շրջանակ;
• Ստատիկ տարրեր.
• Որոշ մոդելներում ինքնաճանաչման ֆունկցիայի առկայությունը:

Կասկածներ

Rosemount Vortex Flowmeter- ը Նախատեսված է 20-ից 300 մմ տրամագծով խողովակներում աշխատելու համար, քանի որ խողովակաշարերը փոքր չափերով են բնութագրվում աննշան գոլորշիների ձեւավորման մեջ, եւ գործառնությունը մեծ չափով բավական դժվար է: Այս դեպքում հնարավոր չէ օգտագործել հոսքի ցածր մակարդակ, ազդանշանի չափման բարդության եւ ճնշման զգալի կրճատման շնորհիվ: Բացի այդ, թրթռման եւ ձայնային տիպի ազդանշանները ազդում են սարքի շահագործման վրա: Որպես խոչընդոտ հանդիսանում է թրթռումային խողովակաշար եւ կոմպրեսորներ: Նրանք կարող են վերացվել մուտքի վրա տեղադրված ուղիղ սահնակով կամ հակառակորդի եւ էլեկտրոնային զտիչների հետ լրացուցիչ անջատիչ տեղադրելով `ազդանշանների եւ հպման հաճախականությունների տարբերության դեպքում:

Դասակարգում

Առկա են երեք տարբերակ սարքեր, որոնք բաժանվում են փոխարկիչի տեսքով.

• Գունավոր հոսքաչափ, որտեղ իրական մարմինը խաղում է առաջնային փոխարկիչի դերը: Աստիճանաբար, երկու կողմերում, անջատ մարմինը շեղումից հետո ձեւավորվում են գոլորշիները, որոնց շնորհիվ ձեւավորվում է պուլսացիա:
• Առաջնային փոխարկիչի պտտվող հոսքի մեխանիզմները, որոնք ստեղծում են ճնշման պուլսացիա, խողովակաշարի նմանատիպ ձեւը խողովակաշարի ընդլայնված մասում:
• Vortex- ի հոսքագծերը, որոնք ունեն անջատիչ, որպես փոխարկիչ: Այս դեպքում ճնշման ուժեղացումն ապահովում է ճառագայթների թրթռումները:

Գործիքների առաջին երկու տարբերակները ավելի հարմար են գոլորշիների հոսքաչափի որոշման համար: Սակայն հաշվի առնելով երրորդ տիպի հոսքի անկայուն բնույթը, այն նաեւ պատկանում է այս կատեգորիայի: Գործընթացի բնութագրիչների առավելագույն նմանությունը նշվում է առաջին եւ երրորդ տարբերակներում:

Vortex- ի հոսքաչափը `պարզեցված փոխարկիչով

Երբ մարմինը քայլում է, հոսքը փոխում է ճառագայթների ուղղությունը, միեւնույն ժամանակ դրանց արագությունը մեծանում է, եւ ճնշումը նվազում է: Հակառակ փոփոխությունը տեղի է ունենում օբյեկտի միջնորմից հետո: Նրա հակառակ մասում ձեւավորվում է ցածր ճնշում, իսկ ճակատային բարձրության վրա: Մարմնի անցումից հետո սահմանային շերտը թողնում է, եւ ցածր սեղմման ազդեցության տակ ստեղծվում է գոլորշիություն, ինչպես նաեւ շարժման հետագիծը: Սա բնորոշ է հարմարեցված մարմնի երկու մասերի համար: Երկու կողմերում էլ գոլորշիների փոփոխական ձեւավորումն իրականացվում է, քանի որ խանգարում են միմյանց ձեւավորմանը: Սա նշում է Կարմանի ճանապարհի ստեղծումը:

Հատուկ հոսքի մարմինը ունի ինքնաթիռով աշխատող ինքնաթիռներ, որոնք գագաթներով պայմանավորված են նույնիսկ խիստ աղտոտված միջավայրի պայմաններում, որոնք միշտ մաքուր են:

Հոսքի չափերը եւ ավլումները անմիջականորեն համամասնական են գոլորշիների տեսքի պարբերականության վրա, որը համապատասխանում է անփոփոխ չափով արագությանը եւ որպես հետեւանք ծավալային հոսքի: Եթե գոլորշիների կայուն ձեւավորումը տեղի է ունենում նյութի ցածր սպառման դեպքում, հոսքագծի չափման տիրույթը կլինի 20 լ / րոպե:

Հիփոթեք մարմնի կառուցվածքը

Հոսքաչափի հակառակորդը, որպես կանոն, հիմնված է trapezoidal, եռանկյունաձեւ կամ ուղղանկյուն տեսակի պրիզմայական տարրերի վրա: Առաջին տարբերակի նախագծումը գնում է դեպի ջրի հոսքը: Հաշվի առնելով ճնշման որոշ կորուստներ, այդպիսի տարրերը ձեւավորում են բավարար կանոնավորություն եւ ուժ: Բացի այդ, հատուկ ազդանշանը նշվում է, երբ արտադրանքի ազդանշանները փոխարկվում են:

Որոշ դեպքերում Vortex- ի հոսքաչափը կարող է օգտագործել երկու հարմարեցված սարքեր արտադրողական ազդանշանների ավելացման համար, այս դեպքում դրանք գտնվում են մի շարք հեռավորության վրա: Ուղղանկյուն երկրորդ պրիզմայի կողմի հատվածներում առկա են պինցոնեմաներ, որոնք թաքնված են առաձգական բարակ թաղանթներով, այնպես որ ակուստիկ միջամտության ենթարկվելու հնարավորություն չկա:

Փոխակերպումների տեսակները

Գոյություն ունեցող փոփոխությունների արդյունքում ազդանշանների փոխակերպման մի քանի եղանակ կա: Առավել տարածված տարրեր են դարձել ամենաարագ հոսքը պարզեցված տարրերի եւ համակարգային ճնշման փոփոխությունների հետ: Սենսորային տարրը բաղկացած է մեկ կամ երկու մետաղալարեր տերմոանեմոմետրերով: Օգտագործված ուլտրաձայնային, ինտեգրման, խթանող եւ ինդուկտիվ հոսքի փոխարկիչ: Ճշգրիտ շահագործման համար գոլորշիների հոսքաչափը պետք է ունենա ազատ, նույնիսկ առջեւի խողովակի մի մասը:

Բարձր խտությամբ խողովակների շահագործման բարդությունը պայմանավորված է հետեւյալ պատճառներով.

• Խոնավության ձեւավորման կանոնավորության նվազում;
• Գոլորշիների ձեւավորման ցածր արտադրողականությունը;
• Թրթռումների ընդհանուր թվի նվազում:

Օղակաձեւ հորիզոնական հոսքագծերը `գործողության սկզբունքը

Այս սարքերում transducers- ն ունեն մեխանիզմ, որն ապահովում է խողովակի մի հատվածի միջոցով փոխանցված հոսքի ճնշումը `ընդլայնված կողմին կամ գլանաձեւ փոքր վարդակների միջոցով: Խողովակի տեսքով ձեւը ձեւավորվում է խողովակի մեջ, եւ դրա առանցքի շուրջը, առանցքը, շրջում է գոլորշիների առանցքը: Վերին մասում հոսքը ունի ճնշում, որը միաժամանակ պուլսացնում է միջուկի անկյունային տեղաշարժը, այն հավասար է ծավալի կամ գծային արագության հոսքին: Հաղորդիչ ջերմային անիմոմետրերը կամ էլեկտրամեխանիկական տարրերը փոխարկում են ալիքների չափման արագությունը կամ հաճախականությունը: Գործընթացը բաղկացած է երկու փուլից. Նախ, ձեւավորվում է հոսքի հոսքի փոխանցումը հոսանքի նախասահմանման հաճախականությանը, ապա հաճախականությունը դառնում է ազդանշան:

Հոսքաչափ, որը հիմնված է տատանվող ինքնաթիռի վրա

Անցնելով վարդակով, գազը կամ հեղուկ հոսքը գտնվում է դիֆուզորով, որը բաղկացած է ուղղանկյունի տեսքով: Որոշ դեպքերում հոսքը միանգամից սեղմվում է diffuser- ի տարբեր պատերին: Թուլացման սարքի խցիկի էլեկտրացնող հատկությունը նվազեցնում է շրջանցման խողովակի վերին շրջանում ճնշումը, իսկ ներքեւի մասում մնում է նույնը եւ ստեղծվում է միջնորդություն, որը փոխանցում է ժետը դեպի ցողունի ստորին մաս: Դրանից հետո շարժման բնույթը փոփոխվում է ժայռի մեջ, եւ առաջանում է ռեակտիվ թռիչք:

Հիդրավլիկ վերադարձ կապի կերպափոխիչների մեջ diffuser- ի ցածր տարրում ջազը, որը մասամբ դուրս է գալիս ելքային ճյուղի խողովակով: Առաջատար վերին ալիքի մեջ օդափոխության մասնիկը շեղվում է, եւ առաջին վարդակ անցնելիս այն անցնում է ստորին դիրքի երկրորդ հորիզոնական հոսքի մեջ: Այնուհետեւ հատվածը բաժանվում է եւ վերածվում վերը նշված վերին ալիքի, տատանումների գործընթացը տեղի է ունենում փոխանցման անկումից հետո, հոսքի երկու կողմերում էլ միաժամանակյա ճնշման փոփոխություն:

Այս տեսակի փոխարկիչը ավելի ռացիոնալ է: Դրա շնորհիվ ձեւավորվում է խիստ տատանման ուղի եւ հոսքի արագության վրա տատանման հաճախականության անմիջական ազդեցություն է գործում:

Խոշորագույն բաշխումը հոսքագծերի հոսքագծերի Yokogawa Գնված խողովակաշարերի փոքր տրամագծով, առավելագույնը մինչեւ 90 մմ: Որոշ դեպքերում այս տեսակի սարքերը օգտագործվում են որպես մասնակի կերպափոխիչների փոխարինում:

Այսօր հոսքագծերի արտադրության որակը անընդհատ զարգանում է եւ նոր գործառույթներ են առաջանում, չնայած այն բանին, որ նման սարքերը ունեն բավականաչափ երկար ժամանակահատված: Մշակողները փնտրում են ավելի արդյունավետ դիզայնի լուծումներ, ստեղծելով տեխնոլոգիական տարբերակներ, որոնք ավելի արդյունավետ են: