Віхравы расходомер — гэта тып аб'ёмнага расходомера, які выкарыстоўвае прыродную з'яву, якая ўзнікае, калі вадкасць абцякае абрыўны аб'ект. Віхравыя расходомеры працуюць па прынцыпе зліцця віхраў, калі віхры (або віры) па чарзе зліваюцца ніжэй па плыні ад аб'екта. Частата зліцця віхраў прама прапарцыйная хуткасці вадкасці, якая працякае праз расходомер.
Віхравыя расходомеры найлепш падыходзяць для вымярэнняў расходу, калі наяўнасць рухомых частак стварае праблемы. Яны даступныя ў прамысловай канструкцыі, з латуні або цалкам з пластыка. Адчувальнасць да змен умоў працэсу нізкая, а з-за адсутнасці рухомых частак адносна нізкі знос у параўнанні з іншымі тыпамі расходомераў.
Канструкцыя віхравага расходомера
Віхравы расходомер звычайна вырабляюць з нержавеючай сталі 316 або стальніцы Hastelloy і ўключаюць у сябе абцякальны корпус, вузел віхравага датчыка і электроніку перадатчыка, хоць апошнюю можна ўсталяваць і дыстанцыйна (малюнак 2). Звычайна яны даступныя з фланцамі памерам ад ½ цалі да 12 цаляў. Кошт усталёўкі віхравых расходомераў канкурэнтаздольны з коштам дыяфрагменных расходомераў памерам менш за шэсць цаляў. Бесфланцавыя расходомеры маюць найменшы кошт, у той час як фланцавыя расходомеры пераважнейшыя, калі тэхналагічная вадкасць небяспечная або мае высокую тэмпературу.
Для дасягнення жаданых характарыстык эксперыментальна выбіраліся формы і памеры абрывістага цела (квадратная, прамавугольная, Т-вобразная, трапецападобныя). Выпрабаванні паказалі, што лінейнасць, нізкае абмежаванне лікаў Рэйнальдса і адчувальнасць да скажэння профілю хуткасці змяняюцца толькі нязначна ў залежнасці ад формы абрывістага цела. Па памеры абрывістае цела павінна мець шырыню, якая складае дастаткова вялікую долю дыяметра трубы, каб увесь паток удзельнічаў у адрыве. Па-другое, абрывістае цела павінна мець выступаючыя краю на ўваходзе ў плынь, каб фіксаваць лініі адрыву патоку, незалежна ад хуткасці патоку. Па-трэцяе, даўжыня абрывістага цела ў кірунку патоку павінна быць кратнай шырыні абрывістага цела.
Сёння большасць віхравых вымяральнікаў выкарыстоўваюць п'езаэлектрычныя або ёмістныя датчыкі для выяўлення ваганняў ціску вакол абрывістага цела. Гэтыя датчыкі рэагуюць на ваганні ціску нізкавольтным выходным сігналам, які мае тую ж частату, што і ваганні. Такія датчыкі з'яўляюцца модульнымі, недарагімі, лёгка замяняюцца і могуць працаваць у шырокім дыяпазоне тэмператур - ад крыягенных вадкасцей да перагрэтай пары. Датчыкі могуць быць размешчаны ўнутры корпуса вымяральніка або звонку. Змочаныя датчыкі непасрэдна падвяргаюцца нагрузкам ад ваганняў віхравага ціску і знаходзяцца ў загартаваных корпусах, каб супрацьстаяць уздзеянню карозіі і эрозіі.
Знешнія датчыкі, звычайна п'езаэлектрычныя тэнзаметры, адчуваюць знікненне віхравых адходаў ускосна праз сілу, якая ўздзейнічае на тэнзадэмпфер. Знешнія датчыкі пераважней выкарыстоўваць у высокаэразійных/каразійных умовах эксплуатацыі, каб знізіць выдаткі на абслугоўванне, у той час як унутраныя датчыкі забяспечваюць лепшы дыяпазон (лепшую адчувальнасць да патоку). Яны таксама менш адчувальныя да вібрацый трубы. Корпус электронікі звычайна мае клас выбуха- і атмасфератрывалы выгляд і змяшчае модуль электроннага перадатчыка, канчатковыя злучэнні і, па жаданні, індыкатар расходу і/або суматар.
Тыпы віхравых расходомераў
Інтэлектуальныя віхравыя вымяральнікі забяспечваюць лічбавы выхадны сігнал, які змяшчае больш інфармацыі, чым проста хуткасць патоку. Мікрапрацэсар у расходомеры можа аўтаматычна карэктаваць недастаткова прамую трубу, розніцу паміж дыяметрам адтуліны і дыяметрам паверхні.
Прымяненне і абмежаванні
Віхравыя вымяральнікі звычайна не рэкамендуюцца для дазавання або іншых задач з перыядычным патокам. Гэта звязана з тым, што хуткасць патоку кропель на дазавальнай станцыі можа апусціцца ніжэй за мінімальную мяжу ліку Рэйнальдса вымяральніка. Чым меншая агульная порцыя, тым больш значнай, верагодна, будзе атрыманая памылка.
Газы нізкага ціску (нізкай шчыльнасці) не ствараюць дастаткова моцнага імпульсу ціску, асабліва калі хуткасці вадкасці нізкія. Таму, верагодна, у такіх умовах дыяпазон лічыльніка будзе нізкім, і нізкія расходы нельга будзе вымераць. З іншага боку, калі зніжаны дыяпазон прымальны і лічыльнік правільна падабраны для нармальнага расходу, віхравы расходомер усё яшчэ можна разглядаць.
Час публікацыі: 21 сакавіка 2024 г.