เครื่องวัดกระแสน้ำวนเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลเชิงปริมาตรชนิดหนึ่งที่ใช้ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นเมื่อของเหลวไหลรอบวัตถุหน้าผาเครื่องวัดอัตราการไหลของกระแสน้ำวนทำงานภายใต้หลักการการไหลของกระแสน้ำวน โดยที่กระแสน้ำวน (หรือกระแสน้ำวน) จะไหลสลับกันที่ปลายน้ำของวัตถุความถี่ของการไหลของกระแสน้ำวนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วของของเหลวที่ไหลผ่านมิเตอร์
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์เหมาะที่สุดสำหรับการวัดการไหลที่การนำชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวมาใช้อาจทำให้เกิดปัญหาได้มีให้เลือกทั้งแบบเกรดอุตสาหกรรม ทองเหลือง หรือโครงสร้างพลาสติกทั้งหมดความไวต่อการแปรผันของสภาวะกระบวนการต่ำ และไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว จึงมีการสึกหรอค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับมิเตอร์วัดอัตราการไหลประเภทอื่นๆ
การออกแบบเครื่องวัดการไหลของกระแสน้ำวน
โดยทั่วไปเครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำวนจะทำจากสแตนเลส 316 หรือ Hastelloy และประกอบด้วยตัวเครื่องหน้าผา ชุดเซ็นเซอร์กระแสน้ำวน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องส่งสัญญาณ แม้ว่าเครื่องหลังจะสามารถติดตั้งจากระยะไกลได้ก็ตาม (รูปที่ 2)โดยทั่วไปแล้วจะมีจำหน่ายในขนาดหน้าแปลนตั้งแต่ 1/2 นิ้วถึง 12 นิ้ว ต้นทุนการติดตั้งของเครื่องวัดกระแสน้ำวนสามารถแข่งขันกับเครื่องวัดปากที่มีขนาดต่ำกว่า 6 นิ้วได้มิเตอร์ตัวเวเฟอร์ (ไม่มีหน้าแปลน) มีต้นทุนต่ำที่สุด ในขณะที่มิเตอร์แบบมีหน้าแปลนเป็นที่ต้องการมากกว่าหากของไหลในกระบวนการเป็นอันตรายหรือมีอุณหภูมิสูง
รูปร่างหน้าผา (สี่เหลี่ยมจัตุรัส สี่เหลี่ยม รูปตัว T สี่เหลี่ยมคางหมู) และขนาดได้รับการทดลองเพื่อให้ได้คุณลักษณะที่ต้องการการทดสอบแสดงให้เห็นว่าความเป็นเส้นตรง ข้อจำกัดด้านจำนวนเรย์โนลด์สต่ำ และความไวต่อการบิดเบือนโปรไฟล์ความเร็วจะแตกต่างกันเล็กน้อยตามรูปร่างลำตัวหน้าผาขนาด ลำตัวหน้าผาต้องมีความกว้างที่มากเพียงพอของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่การไหลทั้งหมดมีส่วนร่วมในการไหลประการที่สอง ตัวหน้าผาต้องมีขอบที่ยื่นออกมาบนใบหน้าต้นน้ำเพื่อแก้ไขเส้นแบ่งการไหล โดยไม่คำนึงถึงอัตราการไหลประการที่สาม ความยาวลำตัวป้านในทิศทางของการไหลจะต้องเป็นทวีคูณของความกว้างลำตัวป้าน
ปัจจุบัน เครื่องวัดกระแสน้ำวนส่วนใหญ่ใช้เซนเซอร์ชนิดเพียโซอิเล็กทริกหรือความจุไฟฟ้าเพื่อตรวจจับการสั่นของแรงดันรอบๆ ตัวหน้าผาเครื่องตรวจจับเหล่านี้ตอบสนองต่อการสั่นของแรงดันด้วยสัญญาณเอาท์พุตแรงดันต่ำซึ่งมีความถี่เดียวกับการสั่นเซ็นเซอร์ดังกล่าวเป็นแบบโมดูลาร์ ราคาไม่แพง เปลี่ยนได้ง่าย และสามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย ตั้งแต่ของเหลวแช่แข็งไปจนถึงไอน้ำร้อนยวดยิ่งเซ็นเซอร์อาจอยู่ภายในตัวมิเตอร์หรือภายนอกก็ได้เซ็นเซอร์เปียกจะถูกเน้นโดยตรงจากความผันผวนของแรงดันน้ำวน และถูกห่อหุ้มไว้ในกล่องแข็งเพื่อทนทานต่อการกัดกร่อนและการกัดเซาะ
เซ็นเซอร์ภายนอก ซึ่งโดยทั่วไปคือสเตรนเกจเพียโซอิเล็กทริก จะตรวจจับกระแสน้ำวนที่ไหลออกทางอ้อมผ่านแรงที่กระทำบนแถบเลื่อนแนะนำให้ใช้เซ็นเซอร์ภายนอกในการใช้งานที่มีฤทธิ์กัดกร่อน/กัดกร่อนสูงเพื่อลดต้นทุนการบำรุงรักษา ในขณะที่เซ็นเซอร์ภายในให้ช่วงที่ดีกว่า (ความไวต่อการไหลดีกว่า)อีกทั้งยังมีความไวต่อการสั่นสะเทือนของท่อน้อยกว่าอีกด้วยตัวเรือนอิเล็กทรอนิกส์มักจะได้รับการจัดอันดับการระเบิดและทนฝนและแดด และมีโมดูลเครื่องส่งสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ การเชื่อมต่อปลายสาย และอาจรวมถึงตัวบ่งชี้อัตราการไหลและ/หรือตัวรวมผลรวม
รูปแบบของเครื่องวัดอัตราการไหล Vortex
มิเตอร์น้ำวนอัจฉริยะให้สัญญาณเอาท์พุตดิจิทัลที่มีข้อมูลมากกว่าแค่อัตราการไหลไมโครโปรเซสเซอร์ในโฟลว์มิเตอร์สามารถแก้ไขสภาพท่อตรงที่ไม่เพียงพอได้โดยอัตโนมัติ สำหรับความแตกต่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของรูและของมาติน
การใช้งานและข้อจำกัด
โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้เครื่องวัดกระแสน้ำวนสำหรับการทำงานเป็นชุดหรือการใช้งานที่มีการไหลไม่ต่อเนื่องอื่นๆเนื่องจากการตั้งค่าอัตราการไหลเลี้ยงของสถานีผสมอาจต่ำกว่าขีดจำกัดจำนวน Reynolds ขั้นต่ำของมิเตอร์ยิ่งแบตช์ทั้งหมดมีขนาดเล็กลง ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นก็จะยิ่งมีนัยสำคัญมากขึ้นเท่านั้น
ก๊าซความดันต่ำ (ความหนาแน่นต่ำ) จะไม่สร้างพัลส์แรงดันที่แรงเพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากความเร็วของของไหลต่ำดังนั้นจึงมีแนวโน้มว่าในบริการดังกล่าว ความสามารถในการวัดระยะของมาตรจะไม่ดีและไม่สามารถวัดการไหลต่ำได้ในทางกลับกัน หากความสามารถในการวัดระยะที่ลดลงเป็นที่ยอมรับได้ และมิเตอร์มีขนาดที่ถูกต้องสำหรับการไหลปกติ ก็ยังสามารถพิจารณาเครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ได้
เวลาโพสต์: 21 มี.ค. 2024