Tämä mittausperiaate perustuu siihen, että virtauksessa nesteiden alavirtaan oleviin esteisiin, kuten siltojen tukipilareihin, muodostuu turbulenssia.
Jokaisen Vortex-virtausmittarin sisällä on putken keskellä bluffirunko. Heti, kun virtausnopeus saavuttaa tietyn arvon, tämän bluffirungon taakse muodostuu pyörteitä, ne irtoavat virrasta ja ne kuljetetaan alavirtaan. Pyörteiden irtoamisen taajuus on suoraan verrannollinen virtauksen keskinopeuteen ja näin ollen tilavuusvirtaukseen.
Irronneet pyörteet bluffirungon molemmilla puolilla tuottavat vuorotellen paikallisen positiivisen tai negatiivisen paineen, jonka kapasitiivinen anturi havaitsee ja syöttää elektroniikkaan ensisijaisena digitaalisena lineaarisena signaalina.
Katso videolta, miten Vortex-virtausmittausperiaate toimii ja lue siitä lisää täältä!
Vortex-virtausmittareiden edut yhdellä silmäyksellä
- Soveltuu yleisesti nesteiden, kaasujen ja höyryn mittaukseen
- Paineen, tiheyden, lämpötilan ja viskositeetin muutoksilla ei juurikaan ole vaikutusta
- Suuri pitkän aikavälin vakaus: ei nollapistepoikkeamaa ja elinikäinen K-kerroin
- Ei liikkuvia osia
- Vähäinen painehäviö
- Helppo asennus ja käyttöönotto
- Kattava säätöaluesuhde, tyypillisesti 10:1 - 30:1 kaasuille/höyrylle, tai nesteille jopa 40:1
- Laaja lämpötila-alue : –200...+400 °C (–328...+752 °F) (pyynnöstä 450 °C / 842 °F)
Erilaisia aineita kuljetetaan ja jaetaan putkistoissa joka päivä.
Ne voivat sisältää liuottimia ja kemikaaleja, öljyä ja kaasua, jäähdytysnesteitä primaariteollisuuteen tai höyryä energiansiirron saavuttamiseksi.
Putkien läpi virtaavilla nesteillä on usein täysin erilaiset ominaisuudet. Näin ollen niiden mittaamisessa tarvitaan erilaisia periaatteita.
Yksi menetelmä on virtausmittaus Vortex-periaatteen mukaan.
1500-luvun Italiassa Leonardo da Vinci tarkkaili miten virtaavaan veteen muodostuu pyörteilyä. Noin 400 vuotta myöhemmin unkarilainen fyysikko Theodore von Kármán kuvasi fysiikan lakeja, jotka hallitsevat näiden pyörteiden muodostumista.
Näin tämä mittausmenetelmä toimii.
Jokaisen Vortex-virtausmittarin sisällä on putken keskellä bluffirunko. Tämä runko on eräänlainen tukkeuma, joka häiritsee virtausta.
Alavirtaan bluffirungosta on mekaaninen anturi, joka voi rekisteröidä pienimmätkin paine-erot virtaavassa nesteessä.
Jos nestettä ei virtaa, ei muodostu myöskään pyörteilyä.
Heti, kun neste alkaa liikkua ja saavuttaa tietyn virtausnopeuden, pyörteet ilmestyvät vähitellen alavirtaan bluffirungosta. Nämä pyörteet erotetaan vuorotellen bluffirungon molemmilla puolilla ja virtaava neste vie ne pois.
Korkean tai matalan paineen vyöhykkeet ilmestyvät nyt alavirtaan ja luovat siten ilmiön, joka tunnetaan nimellä "Kármánin pyörrerata".
Nämä paine-erot vastaavat tarkalleen ohittavien pyörteiden taajuutta ja mekaaninen anturi rekisteröi ne tarkasti.
Tämä anturi on ainutlaatuinen, koska se on luonnostaan niin tasapainoinen, että se mittaa putken välittämät värähtelyt jopa 1 grammaan saakka. Paineen nousu ja lämpötilaiskut eivät vaikuta mittaukseen lainkaan.
Kahden peräkkäisen pyörteen välinen etäisyys vastaa määritettyä nesteen tilavuutta. Siksi kokonaisvirtaus voidaan laskea laskemalla läpäisevät pyörteet.
Mitä suurempi virtausnopeus, sitä suurempi pyörteiden mitattu taajuus.
Joissakin sovelluksissa nopeus on liian pieni, jotta havaittavat pyörteet voivat muodostuvat. Nopeutta voidaan kuitenkin lisätä yksinkertaisesti asentamalla Vortex-mittari, jonka poikkileikkausta on pienennetty. Tämä muutos ei vaikuta mittaustarkkuuteen.
Toiminnallisuutta voidaan parantaa sisällyttämällä anturiin vaihtoehtoinen lämpötilan mittaus.
Tällainen määritelmä - yhdessä sisäänrakennetun virtaustietokoneen kanssa - voi laskea lämpötilasta riippuvan massan tai energiavirtauksen. Tämä ominaisuus on erityisen tärkeä teollisuusprosesseissa, joihin liittyy kyllästettyä höyryä tai kaasuja.
Nykypäivän markkinoilla Endress+Hauserin Vortex-virtausmittarit ovat maailman vankimpia ja luotettavimpia ja ne sisältävät elinikäisen kalibrointikertoimen. Ne ovat voittaneet useita arvostettuja palkintoja ja nauttivat laajalle levinnyttä suosiota.
Meillä on oikea ratkaisu kaikkiin sovelluksiin.
Endress+Hauser - kaikki mittausteknologian tarpeet samalta toimittajalta!
