Vortex voolumõõtur või turbiini voolumõõtur?

(I) Vortexi voolumõõtur: Karman Vortexi tänavaefekti tehniline rakendus

Vortex voolumõõtur töötab hästi-tuntud Karmani keerise tänavaefektil. Kui vedelik voolab läbi mitte-voolujoonelise objekti, st keerise generaatori, genereeritakse mõlemal pool allavoolu vaheldumisi kaks rida korrapäraselt asetsevaid keeriseid. Neid keeriseid, mis meenutavad korralikult järjestatud ridu, nimetatakse Karmani keerise tänavaks. Nende keeriste tekkimise sagedus on tihedalt seotud vedeliku kiirusega. Pöörise sagedust täpselt mõõtes saab nutikalt välja arvutada vedeliku kiiruse ja seeläbi määrata voolukiirust.

Näiteks kujutage ette, et seisate jõe ääres ja näete vett voolamas üle kivide, tekitades nende taha väikseid pöörlevaid keeriseid. Kui suudame nende keeriste kiirusi kokku lugeda, saame ligikaudselt hinnata vee voolukiirust. Keerisvoolumõõtur kasutab seda põhimõtet, kuid see on täpsem ja teaduslikum. See kasutab andureid, et tuvastada keeriste tekitamisest tingitud minutiseid rõhumuutusi või vibratsiooni, muutes need elektrilisteks signaalideks. Pärast signaali töötlemist ja arvutamist saab vedeliku voolukiirust täpselt kuvada.

(II) Turbiini voolumõõtur: vedeliku kineetilise energia pöörlemiskiiruse mõõtmine

Turbiini voolumõõtur tugineb turbiini pöörlemise juhtimiseks vedeliku jõule. Kui vedelik siseneb voolumõõturisse, läbib see esmalt juhtlaba, mis toimib nagu liiklusametnik, korraldades vedeliku mõju turbiinile stabiilse voolukiiruse ja suunaga. Vedeliku mõjul hakkab turbiin kiiresti pöörlema ​​ja selle pöörlemiskiirus on otseselt võrdeline vedeliku voolukiirusega. See sarnaneb ventilaatori kasutamisega tuuleveski toiteks; mida tugevam tuul, seda kiiremini tuulik pöörleb.

Turbiini pöörlemiskiiruse täpseks mõõtmiseks kasutab turbiini voolumõõtur magnetoelektrilist andurit. Turbiini pöörlevale osale on paigaldatud magnetjuht. Turbiini pöörlemisel pöörleb ka magnetjuht, muutes perioodiliselt magnetahela magnettakistust. Elektromagnetilise induktsiooni põhimõtte kohaselt indutseerib see magnettakistuse muutus mähises vastavad elektrilised impulsssignaalid. Nende elektriliste impulsssignaalide sageduse kogumise, analüüsimise ja töötlemise abil saab arvutada ja kuvada vastava vedeliku voolukiiruse.

Olles mõistnud nende tööpõhimõtteid, võrdleme nüüd keerisvoolumõõturite ja turbiini voolumõõturite tööomadusi, mis aitavad meil praktilistes rakendustes sobivama valiku teha.

(I) Täpsusjõudlus

Täpsuse osas paistavad silma turbiini voolumõõturid, millel on erakordselt kõrge mõõtmistäpsus ja veavahemik, mida tavaliselt kontrollitakse vahemikus ±0,5% - ±1%. See on sarnane suure täpsusega-kaalu kasutamisele, mis annab märkimisväärselt täpsed väärtused. Tänu sellele suurele täpsusele on turbiini voolumõõturid eelistatud valik rakendustes, mis nõuavad eriti suurt voolutäpsust, nagu kaubavahetus ja peenkemikaalide tootmine. Naftakaubanduses vajavad nii ostjad kui müüjad naftavoolukiiruste täpset mõõtmist; turbiini voolumõõturite kõrge täpsus tagab ausad ja erapooletud tehingud, vältides mõõtmisvigadest tulenevaid majandusvaidlusi.

Vortex voolumõõturid pakuvad ka head täpsust, üldiselt veavahemikuga ±1% - ±2%. Kuigi see on veidi vähem täpne kui turbiini voolumõõturid, on see täpsus enamiku tööstuslike rakenduste jaoks piisav. Tööstuslikes tootmisprotsessides, kus täpsusnõuded ei ole eriti ranged, võivad keerisvoolumõõturid oma iseloomulike omadustega samuti mängida olulist rolli, pakkudes tootmisprotsessi jaoks usaldusväärseid vooluandmeid.

(II) Kohaldatav kandja

Vortex voolumõõturid on nagu kõik{0}}ümmargused mõõturid, hästi kohandatavad erinevatele kandjatüüpidele. Olgu need vedelikud, gaasid või aurud, saavad nad nendega hõlpsalt hakkama. Keemilises tootmises on sageli vaja mõõta erinevate omadustega vedelike voolukiirust. Vortex voolumõõturid võivad töötada stabiilselt ja täpselt sellistes keerukates meediumikeskkondades. Pealegi ei ole nad eriti tundlikud vedeliku tiheduse ja viskoossuse muutuste suhtes; isegi kui need keskkonna omadused mingil määral muutuvad, suudab keerisevoolumõõtur siiski säilitada kõrge mõõtmistäpsuse.

Turbiini vooluhulgamõõturid on seevastu rohkem nagu "puhtad friigid". Need sobivad rohkem puhaste, madala viskoossusega vedelike, näiteks vee ja kergete õlide{1}}mõõtmiseks. Seda seetõttu, et turbiini voolumõõturitel on sees pöörlevad osad. Kui vedelik sisaldab hõljuvaid osakesi, vahtu või muid lisandeid, võib see kergesti põhjustada turbiini rootori kahjustamist või kinnikiilumist, mõjutades tõsiselt mõõtmise täpsust ja võib-olla isegi põhjustada voolumõõturi talitlushäireid. Toidu- ja joogitööstuses, kus on vaja mõõta puhta vedela tooraine voolukiirust, töötavad turbiini voolumõõturid suurepäraselt tänu nende suurele täpsusele ja heale kohanemisvõimele puhaste vedelikega. Kui aga on vaja mõõta lisandeid sisaldava reovee vooluhulka, siis turbiini vooluhulgamõõturid ei sobi; sel juhul võib vortex voolumõõtur olla parem valik.

(III) Kulud ja hooldus

Kulude vaatenurgast on keerisevoolumõõturitel suhteliselt väike alginvesteering, mis on atraktiivne piiratud eelarvega ettevõtetele. Lisaks on nende hoolduskulud madalad, iga-aastased hoolduskulud moodustavad ligikaudu 1% seadme algväärtusest. See on peamiselt tingitud liikuvate mehaaniliste osade puudumisest, lihtsast ja vastupidavast struktuurist ning vähesest vastuvõtlikkusest töö ajal esinevatele riketele, mille tulemuseks on väiksem hoolduskoormus ja -sagedus. Pikaajaliste-tööstusprojektide puhul võivad keerisvoolumõõturite madalad hoolduskulud säästa ettevõtteid märkimisväärselt.

Turbiini voolumõõturitel on nende kõrgemate tootmisprotsesside ja täpsusnõuete tõttu suhteliselt suurem alginvesteering. Siiski ei tasu alahinnata nende ülalpidamiskulusid. Sees olevate pöörlevate osade tõttu on mõõtmise täpsuse ja normaalse töö tagamiseks vajalik regulaarne kalibreerimine ja määrimine. Turbiini voolumõõturi aastane hoolduskulu võib ulatuda 3% -5% -ni seadme algväärtusest. Kasutamise ajal tuleb turbiini pöörlemist regulaarselt kontrollida, et vältida turbiini ummistumist vedeliku lisanditest või korrosioonist. Kui avastatakse turbiini kulumist, tuleb osad kiiresti välja vahetada. Need hooldustööd nõuavad teatud tööjõu- ja ressursside investeeringut.

Praktilistes rakendustes on vooluhulgamõõturite toimimise seisukohalt ülioluline õige paigaldamine ja kasutamine. Allpool on toodud mõned kaalutlused keerisvoolumõõturite ja turbiini voolumõõturite paigaldamise ja kasutamise kohta.

(I) Paigalduspunktid

Vortex voolumõõturitel on suhteliselt leebe nõuded paigaldustingimustele, mis on üks nende populaarsuse põhjusi tööstusvaldkondades. Üldiselt on neil madalamad nõuded üles- ja allavoolu sirgetele toruosadele; ülesvoolu sirge toruosa pikkus peab tavaliselt olema ainult 10 korda toru läbimõõdust (10D) ja allavoolu sirge toruosa pikkus peab olema ainult 5 korda toru läbimõõdust (5D). See võimaldab lihtsat paigaldamist isegi piiratud ruumi ja keeruka torude paigutusega olukordades. Lisaks on keerisvoolumõõturid paigaldussuunas paindlikud ja neid saab paigaldada horisontaalselt või vertikaalselt. Horisontaalselt paigaldades pöörake tähelepanu anduri asendile ja püüdke vältida selle paigaldamist toru madalaimasse punkti, et õhumullid või lisandid ei mõjutaks mõõtmist; vertikaalsel paigaldamisel peaks vedelik voolama alt üles, et vältida gaasi kogunemist anduri sees ja tagada mõõtmise täpsus.

Seevastu turbiini voolumõõturitel on paigaldustingimustele rangemad nõuded. See nõuab ranget garantiid, et sirge toruosa on 20-kordne toru läbimõõt (20D) ülesvoolu ja sirge toruosa 5-kordne toru läbimõõt (5D) allavoolu. Selle põhjuseks on asjaolu, et turbiini voolumõõturi mõõtmistäpsus sõltub suuresti vedeliku voolurežiimi stabiilsusest. Ainult piisavalt pikk sirge toruosa suudab tagada vedeliku stabiilse voolukiiruse ja -suuna säilimise voolumõõturisse sisenemisel, vältides ebastabiilsetest voolurežiimidest, nagu keerised ja turbiinilabadel tekkivad ebaühtlased jõud, tagades sellega mõõtmistulemuste täpsuse. Kui ülesvoolu sirge toruosa pikkus on ebapiisav, võib vedelik voolumõõturisse sisenemisel voolata ebaregulaarselt, mis toob kaasa mõõtmisvigade suurenemise. Turbiini voolumõõturi paigaldamisel tuleb erilist tähelepanu pöörata vedeliku suunale; tuleb tagada, et vedeliku voolu suund oleks kooskõlas anduri korpusel oleva noolega näidatud suunaga. Kui paigaldussuund on vale, siis turbiin ei pöörle korralikult, mistõttu vooluhulga täpne mõõtmine on võimatu ja võib isegi voolumõõturit kahjustada.

(II) Ettevaatusabinõud kasutamisel

Vortex-voolumõõturi kasutamisel tuleb väliste häirete vältimiseks olla eriti ettevaatlik. Kuna keerisevoolumõõtur mõõdab voolu, tuvastades keeriste tekitatud signaale, on need signaalid suhteliselt nõrgad ja väliste elektromagnetväljade, vibratsiooni ja muude tegurite poolt kergesti mõjutatavad. Seetõttu tuleks keerisvoolumõõturid paigaldamise ajal hoida eemal tugevate elektromagnetiliste häirete allikatest, nagu suured mootorid ja trafod. Samal ajal veenduge, et voolumõõturil oleks korralik maandus, et vähendada elektromagnetiliste häirete mõju signaalile. Kui keerisvoolumõõtur on paigaldatud tugeva vibratsiooniga keskkonda, on vaja tõhusaid vibratsioonisummutusmeetmeid, näiteks vibratsioonisummutuspatjade ja painduvate liigendite kasutamine, et vältida vibratsiooni ülekandumist voolumõõturile ja mõõtmistäpsuse mõjutamist.

Turbiini voolumõõturite puhul on ülioluline vältida tugevat vibratsiooni ja lööke kasutamise ajal. Kuna vooluhulgamõõturi sees olev turbiin on täpselt pöörlev komponent, võib tugev vibratsioon või löök põhjustada turbiini rootori deformatsiooni või kahjustusi või kiirendada laagrite kulumist, mõjutades seeläbi vooluhulgamõõturi mõõtmise täpsust ja kasutusiga. Igapäevasel tööl vältige suurte seadmete käivitamist või seiskamist voolumõõturi läheduses, kuna see võib põhjustada torujuhtme vibratsiooni. Torujuhtmesüsteemi hooldamisel või parandamisel hoolitsege ka turbiini voolumõõturi kaitsmise eest juhuslike löökide eest. Lisaks, kuna turbiini voolumõõturite mõõtmistäpsust mõjutavad vedeliku temperatuuri ja rõhu muutused, jälgige hoolikalt vedeliku temperatuuri ja rõhku kasutamise ajal, et tagada nende jäämine voolumõõturi töövahemikku. Kui temperatuuri ja rõhu kõikumised on olulised, võib täpsuse tagamiseks olla vajalik mõõtmistulemuste kompenseerimine ja korrigeerimine.

Naftakeemiatööstuses kasutatakse keerisvoolumõõtureid laialdaselt auru mõõtmiseks ja söövitava keskkonna mõõtmiseks. Turbiini voolumõõtureid kasutatakse nende suure täpsuse tõttu sagedamini rafineeritud naftaga kauplemisel ja ülekanderakendustes.

Munitsipaalküttesüsteemides on kuuma vee mõõtmiseks eelistatud valik keerisvoolumõõturid, kuna nende kõrge -temperatuurikindlus ja madal rõhukadu vastavad ideaalselt süsteemi nõuetele.

Toiduaine- ja farmaatsiatööstuses, kus hügieeninõuded on äärmiselt kõrged, on kõik-roostevabast terasest turbiini voolumõõturid sobivamad, kuna nende siledad siseseinad on bakterite kasvu suhtes vähem vastuvõtlikud.

Vortex voolumõõturid valitakse sageli torujuhtme pika-kauguse jälgimiseks, kuna need peaaegu ei suurenda süsteemi rõhukadu, mis on pumpamise energiatarbimise vähendamiseks ülioluline.

Meedia prioriteedi põhimõte:

Vortex voolumõõtureid eelistatakse stsenaariumide puhul, mis hõlmavad lisandeid, söövitavat ainet või mitmefaasilist voolu; turbiini vooluhulgamõõturid on valitud puhaste, madala{0}}viskoossusega vedelike jaoks, mis nõuavad suurt-täpsust mõõtmist.

Täpsuse sobitamise põhimõte:

Selliste stsenaariumide puhul nagu kaubanduse arveldamine ja täppisjuhtimine nõuavad turbiini voolumõõturid täpsust ±0,5%; Pöörisvoolumõõtjaid saab kasutada rutiinseks tööstusprotsesside juhtimiseks.

Hoolduse kohandatavuse põhimõte:

Vortex vooluhulgamõõturid on valitud kaugetesse piirkondadesse, kus puuduvad hooldustingimused või pikaajalised{0}}tööprojektid; turbiini vooluhulgamõõturid valitakse stsenaariumide jaoks, millel on regulaarne hooldusvõimalus ja ranged täpsusnõuded.