Máy đo dòng xoáy là một loại máy đo lưu lượng thể tích sử dụng hiện tượng tự nhiên xảy ra khi chất lỏng chảy xung quanh một vật thể vô tội vạ.Đồng hồ đo lưu lượng dòng xoáy hoạt động theo nguyên lý tạo dòng xoáy, trong đó các dòng xoáy (hoặc dòng xoáy) được tạo ra luân phiên ở phía hạ lưu của vật thể.Tần số của dòng xoáy tỷ lệ thuận với vận tốc của chất lỏng chảy qua đồng hồ.
Đồng hồ đo lưu lượng dòng xoáy phù hợp nhất để đo lưu lượng khi việc đưa các bộ phận chuyển động vào gây ra vấn đề.Chúng có sẵn ở dạng công nghiệp, đồng thau hoặc hoàn toàn bằng nhựa.Độ nhạy với những thay đổi trong điều kiện quy trình thấp và không có bộ phận chuyển động nên độ mài mòn tương đối thấp so với các loại đồng hồ đo lưu lượng khác.
Thiết kế đồng hồ đo lưu lượng dòng xoáy
Đồng hồ đo lưu lượng xoáy thường được làm bằng thép không gỉ 316 hoặc Hastelloy và bao gồm thân vô lăng, cụm cảm biến xoáy và thiết bị điện tử truyền phát - mặc dù thiết bị sau cũng có thể được gắn từ xa (Hình 2).Chúng thường có kích thước mặt bích từ ½ inch đến 12 inch. Chi phí lắp đặt của máy đo dòng xoáy cạnh tranh với chi phí lắp đặt của máy đo lỗ có kích thước dưới 6 inch.Đồng hồ đo thân wafer (không có mặt bích) có chi phí thấp nhất, trong khi đồng hồ đo có mặt bích được ưa chuộng hơn nếu chất lỏng xử lý nguy hiểm hoặc ở nhiệt độ cao.
Hình dạng và kích thước cơ thể thô (hình vuông, hình chữ nhật, hình chữ T, hình thang) đã được thử nghiệm để đạt được các đặc điểm mong muốn.Thử nghiệm đã chỉ ra rằng độ tuyến tính, giới hạn số Reynolds thấp và độ nhạy đối với biến dạng biên dạng vận tốc chỉ thay đổi một chút với hình dạng cơ thể vô tội vạ.Về kích thước, phần thân vô tội vạ phải có chiều rộng bằng một phần đủ lớn của đường kính ống để toàn bộ dòng chảy tham gia vào quá trình đổ.Thứ hai, phần thân dốc phải có gờ nhô ra ở mặt thượng lưu để cố định các đường phân dòng, bất kể tốc độ dòng chảy.Thứ ba, chiều dài thân bluff theo hướng của dòng chảy phải là bội số nhất định của chiều rộng thân bluff.
Ngày nay, phần lớn các máy đo độ xoáy sử dụng cảm biến áp điện hoặc loại điện dung để phát hiện sự dao động áp suất xung quanh vật thể vô tội vạ.Các máy dò này phản ứng với dao động áp suất bằng tín hiệu đầu ra điện áp thấp có cùng tần số với dao động.Những cảm biến như vậy có dạng mô-đun, rẻ tiền, dễ thay thế và có thể hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng – từ chất lỏng đông lạnh đến hơi nước quá nhiệt.Cảm biến có thể được đặt bên trong thân đồng hồ hoặc bên ngoài.Cảm biến ướt bị ứng suất trực tiếp bởi sự dao động áp suất xoáy và được bọc trong vỏ cứng để chịu được tác động ăn mòn và xói mòn.
Các cảm biến bên ngoài, điển hình là các thiết bị đo biến dạng áp điện, cảm nhận được sự chuyển động xoáy một cách gián tiếp thông qua lực tác dụng lên thanh đổ.Cảm biến bên ngoài được ưu tiên sử dụng trong các ứng dụng có tính ăn mòn/ăn mòn cao để giảm chi phí bảo trì, trong khi cảm biến bên trong mang lại phạm vi hoạt động tốt hơn (độ nhạy dòng chảy tốt hơn).Chúng cũng ít nhạy cảm hơn với các rung động của đường ống.Vỏ thiết bị điện tử thường được đánh giá chống cháy nổ và chịu được thời tiết, đồng thời chứa mô-đun máy phát điện tử, các đầu nối cuối và tùy chọn chỉ báo tốc độ dòng chảy và/hoặc bộ tổng.
Kiểu đo lưu lượng dòng xoáy
Máy đo xoáy thông minh cung cấp tín hiệu đầu ra kỹ thuật số chứa nhiều thông tin hơn là chỉ tốc độ dòng chảy.Bộ vi xử lý trong lưu lượng kế có thể tự động điều chỉnh các điều kiện ống thẳng không đủ, sự khác biệt giữa đường kính lỗ khoan và đường kính của matin.
Ứng dụng và hạn chế
Máy đo dòng xoáy thường không được khuyến khích sử dụng cho các ứng dụng trộn hoặc dòng chảy gián đoạn khác.Điều này là do cài đặt tốc độ dòng chảy nhỏ giọt của trạm trộn có thể giảm xuống dưới giới hạn số Reynolds tối thiểu của đồng hồ.Tổng số lô càng nhỏ thì khả năng xảy ra lỗi càng nghiêm trọng.
Khí áp suất thấp (mật độ thấp) không tạo ra xung áp suất đủ mạnh, đặc biệt nếu vận tốc chất lỏng thấp.Do đó, có khả năng là trong các dịch vụ như vậy, phạm vi hoạt động của đồng hồ sẽ kém và dòng chảy kiệt sẽ không thể đo được.Mặt khác, nếu chấp nhận được phạm vi đo giảm và đồng hồ đo có kích thước chính xác cho dòng chảy bình thường thì vẫn có thể xem xét lưu lượng kế xoáy.
Thời gian đăng: 21-03-2024