فلومتر ورتکس

فلومتر ورتکس میزان جریان سیال از یک گرداب را اندازه گیری می کند. هر سیالی که در یک خط لوله با سرعت معین جریان می یابد و از مانع ثابتی عبور می کند، یک سری گرداب های متناوب در هر طرف بدنه ایجاد می کند که این پدیده به عنوان Vortex Shedding شناخته می شود.

با جریان بیشتر، این گرداب ها ناپدید می شوند. این الگوی چرخش، اصل گرداب کارمان نامیده می شود. این فلومتر از چیزهایی استفاده می کند که به طور طبیعی اتفاق می افتد. هنگامی که سرعت جریان به مقدار معینی می رسد، گرداب ها در پشت بدنه تشکیل شده و به پایین دست منتقل می شوند.

فرکانس ریزش گرداب مستقیماً با میانگین سرعت جریان و جریان حجمی متناسب است. این اصل اندازه گیری می گوید که تلاطم در پایین دست موانع در جریان شکل می گیرد.

فلومتر ورتکس چیست؟

فلومترهای ورتکس تعداد دفعاتی که “نوار سقوط” گرداب ایجاد می کند را اندازه گیری می کند. این دستگاه می تواند انواع مایعات مانند مایعات، گازها و بخار را مصاحبه کند. فلومتر ورتکس از یک بدنه، یک قسمت سیال و یک حسگر تشکیل شده است.

بدن جسم یا مانعی جامد است که حول محور خط لوله جریان دارد. این قسمت به عنوان یک مانع عمل می کند و می تواند به هر شکلی باشد (استوانه، مربع، مثلث، چند وجهی و غیره. تعداد گرداب های آزاد شده در ثانیه به سرعت محیط بستگی دارد. از این فرکانس برای تعیین مقدار جرم استفاده می شود.

مجموعه سنسور نوسانات فشار و سرعت ناشی از گرداب ها را ثبت می کند و یک سیگنال خروجی خطی دیجیتال تولید می کند. سنسورهایی برای مشاهده هوای متلاطم در آن قرار داده شده است. به عبارت ساده، هنگامی که مایع به چیزی برخورد می کند، حسگر را به حرکت در می آورد. سنسور به دستگاهی به نام مبدل متصل است.

فرستنده به نتایج نگاه می کند و سیگنال الکتریکی می دهد. سیستم فلومتر Vortex را می توان به چندین دستگاه دیگر مانند ماشین حساب یا مبدل نرمال سازی مجهز کرد.

نحوه اندازه گیری با فلومتر ورتکس

یک فلومتر ورتکس با قرار دادن مانعی در مسیر جریان و اندازه گیری شدت جریان، گرداب هایی با فشار دیفرانسیل متناوب ایجاد می کند. این چرخش ها باعث می شود یک دستگاه کوچک با سرعتی مطابق با سرعت سیال بچرخد. سپس عنصر حسگر سرعت نوسان را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که اندازه گیری می شود.

آشنایی با انواع فلومتر ورتکس

فلومترهای گردابی در بسیاری از شاخه های صنعت برای اندازه گیری حجم مایعات، گازها و بخار استفاده می شود. کاربردها در صنایع شیمیایی و پتروشیمی شامل سیالات بسیار متفاوتی است: بخار اشباع، بخار فوق گرم، هوای فشرده، نیتروژن، گازهای مایع، گازهای لوله بخار، دی اکسید کربن، آب خالص. غیر معدنی، حلال ها، روغن های انتقال حرارت، آب تغذیه دیگ بخار، آب تغلیظ شده و غیره. دبی سنج های گردابی اغلب برای اندازه گیری میزان حرکت چیزی استفاده می شوند.

فلومتر Insertion

یک فلومتر ورتکس دارای سه سنسور است: یک سنسور برای اندازه گیری فرکانس ریزش گرداب، یک سنسور دمای RTD و یک سنسور فشار حالت جامد. آنها با هم مجموعه ای به نام سر حسگر درج می سازند. از اتصالات فرآیند NPT فلنج دار یا نر برای قرار دادن پروب سنسور در سوراخ در خط لوله استفاده کنید.

همچنین این فلومتر دارای نمایشگر LCD و صفحه کلید برای راه اندازی سیستم می باشد. این فلومتر برای لوله های 2 اینچ یا بزرگتر استفاده می شود. از آنجا که این ابزار جمع‌شونده است، برای انجام اندازه‌گیری‌های مورد نیاز، نیازی به خاموش کردن سیستم نیست.

فلومتر خطی (Inline)

این فلومتر از نظر قطعات مشابه فلومتر Insertion می باشد. دارای یک بدنه و سه حسگر برای پیگیری تعداد دفعات حرکت گرداب، میزان گرم یا سرد بودن و قدرت آن است. مانند یک فلومتر درج از طریق خط لوله وارد نمی شود.

بسیاری از فلومترها سرعت حرکت، داغ بودن و فشار آن را در قسمت های مختلف سیستم اندازه گیری می کنند. یک فلومتر درون خطی این موارد را در یک مکان اندازه گیری می کند.

فلومتر با بدنه ساده و بی حرکت

در این نوع جریان در یک جسم حرکت می کند و یک شکاف گردابی در دو طرف ایجاد می کند. این باعث افزایش فشار و تغییر سرعت می شود که توسط سنسورها اندازه گیری می شود.

یک فلومتر با یک گرداب مارپیچی

امواج گردابی با استفاده از دستگاه های خاصی ساخته می شوند و به صورت گردابی در قسمت جریان معرفی می شوند. اندازه گیری ها با مشاهده تغییرات سرعت و فشار انجام می شود.

نکاتی برای نصب

هنگام نصب یک فلومتر گردابی در یک فرآیند، بهتر است ابتدا محدوده جریان را با استفاده از لوله های پیتوت قابل حمل یا دستگاه های اولتراسونیک گیره اندازه گیری کنید. در غیر این صورت، هیچ تضمینی برای کارکرد فلومتر وجود ندارد. فلومتر را می توان به صورت عمودی، افقی یا در هر زاویه ای نصب کرد.