Girdap ölçer, bir sıvının dik bir cismin etrafında akması sırasında meydana gelen doğal bir olgudan yararlanan bir tür hacimsel akış ölçerdir. Girdap akış ölçerler, girdapların (veya girdapların) cismin akış yönünde dönüşümlü olarak dağıldığı girdap saçılması prensibiyle çalışır. Girdap saçılmasının frekansı, ölçerden akan sıvının hızıyla doğru orantılıdır.
Vorteks akış ölçerler, hareketli parçaların sorun yarattığı akış ölçümleri için en uygunudur. Endüstriyel sınıf, pirinç veya tamamen plastik yapıda mevcuttur. Proses koşullarındaki değişikliklere karşı hassasiyetleri düşüktür ve hareketli parça içermediklerinden, diğer akış ölçer türlerine kıyasla nispeten düşük aşınmaya sahiptirler.
Vortex Akış Ölçer Tasarımı
Bir girdap akış ölçer genellikle 316 paslanmaz çelik veya Hastelloy'dan yapılır ve bir küt gövde, bir girdap sensörü düzeneği ve verici elektroniğinden oluşur; ancak verici elektronik aksamı uzaktan da monte edilebilir (Şekil 2). Genellikle 1,25 cm ile 30 cm arasında flanş boyutlarında mevcuttur. Girdap akış ölçerlerin kurulum maliyeti, altı inçten küçük boyutlardaki orifis akış ölçerlerinkiyle rekabet edebilir. Flanşsız wafer gövdeli ölçüm cihazları en düşük maliyete sahipken, proses sıvısı tehlikeli veya yüksek sıcaklıktaysa flanşlı ölçüm cihazları tercih edilir.
İstenilen özellikleri elde etmek için küt gövde şekilleri (kare, dikdörtgen, T şeklinde, trapez) ve boyutları üzerinde deneyler yapılmıştır. Testler, doğrusallığın, düşük Reynolds sayısı sınırlamasının ve hız profili bozulmasına duyarlılığın küt gövde şekline göre yalnızca küçük farklılıklar gösterdiğini göstermiştir. Küt gövdenin boyutu, boru çapının tüm akışın dökülmeye katılmasını sağlayacak kadar büyük bir genişliğe sahip olmalıdır. İkinci olarak, küt gövdenin akış hızından bağımsız olarak akış ayrım çizgilerini sabitlemek için akış yukarı yüzünde çıkıntılı kenarları olmalıdır. Üçüncü olarak, akış yönündeki küt gövde uzunluğu, küt gövde genişliğinin belirli bir katı olmalıdır.
Günümüzde girdap ölçerlerin çoğu, küt gövde etrafındaki basınç salınımını algılamak için piezoelektrik veya kapasitans tipi sensörler kullanır. Bu dedektörler, basınç salınımına, salınımla aynı frekansta düşük voltajlı bir çıkış sinyaliyle yanıt verir. Bu sensörler modüler, uygun fiyatlı, kolayca değiştirilebilir ve kriyojenik sıvılardan aşırı ısıtılmış buhara kadar geniş bir sıcaklık aralığında çalışabilir. Sensörler, ölçüm gövdesinin içine veya dışına yerleştirilebilir. Islak sensörler, girdap basınç dalgalanmalarından doğrudan etkilenir ve korozyon ve erozyon etkilerine dayanacak şekilde sertleştirilmiş kasalarla kapatılır.
Genellikle piezoelektrik gerinim ölçerler olan harici sensörler, sızdırma çubuğuna uygulanan kuvvet aracılığıyla girdap dökülmesini dolaylı olarak algılar. Bakım maliyetlerini düşürmek için yüksek aşındırıcı/korozif uygulamalarda harici sensörler tercih edilirken, dahili sensörler daha iyi bir aralık (daha iyi akış hassasiyeti) sağlar. Ayrıca boru titreşimlerine karşı daha az hassastırlar. Elektronik muhafaza genellikle patlamaya ve hava koşullarına dayanıklıdır ve elektronik verici modülü, sonlandırma bağlantıları ve isteğe bağlı olarak bir akış hızı göstergesi ve/veya toplayıcı içerir.
Vortex Akış Ölçer Stilleri
Akıllı girdap ölçerler, akış hızından daha fazla bilgi içeren dijital bir çıkış sinyali sağlar. Akış ölçerdeki mikroişlemci, yetersiz düz boru koşullarını, delik çapı ile ana boru çapı arasındaki farkları otomatik olarak düzeltebilir.
Uygulamalar ve Sınırlamalar
Vorteks ölçüm cihazları genellikle partileme veya diğer aralıklı akış uygulamaları için önerilmez. Bunun nedeni, partileme istasyonunun damlama akış hızı ayarının, ölçüm cihazının minimum Reynolds sayısı sınırının altına düşebilmesidir. Toplam parti ne kadar küçükse, ortaya çıkan hatanın da o kadar büyük olması muhtemeldir.
Düşük basınçlı (düşük yoğunluklu) gazlar, özellikle akışkan hızları düşükse, yeterince güçlü bir basınç darbesi üretmez. Bu nedenle, bu tür servislerde ölçüm cihazının çalışma aralığının zayıf olması ve düşük akışların ölçülememesi muhtemeldir. Öte yandan, düşük çalışma aralığı kabul edilebilirse ve ölçüm cihazı normal akış için doğru boyuttaysa, girdap akış ölçer yine de düşünülebilir.
Gönderi zamanı: 21 Mart 2024