ایشاپ صنعت

دبي سنج گردابي يك دستگاه اندازه گيري جريان است كه براي اندازه گيري جريان مناسب است، جايي كه معرفي قطعات متحرك مشكلاتي را ايجاد مي كند. آنها در درجه صنعتي، برنجي يا تمام پلاستيكي موجود هستند. حساسيت به تغييرات در شرايط فرآيند كم است و بدون قطعات متحرك سايش نسبتاً كمي در مقايسه با انواع ديگر دبي سنج ها دارد.
 

دبي سنج هاي گردابي بر اساس اصل ريزش گردابي كار مي كنند، جايي كه يك گرداب نوساني زماني رخ مي دهد كه سيالي مانند جريان آب از كنار يك بدنه بلوف (بر خلاف جريان ساده) عبور كند. فركانس ريختن گرداب ها به اندازه و شكل بدن بستگي دارد. براي برنامه هايي كه هزينه هاي نگهداري كم اهميت دارد، ايده آل است. گرداب مترهاي اندازه صنعتي سفارشي ساخته شده اند و براي كاربردهاي خاص نياز به اندازه مناسب دارند.

درباره فلومترهاي Vortex

منبع جريان سنج هاي گردابي
طراحي گرداب متر

اندازه و محدوده پذيري

دقت و بردپذيري

پيشرفت هاي اخير

سبك هاي جريان سنج گرداب

فلومتر ورتكس براي مايعات خورنده
فلومترهاي ورتكس براي كاربردهاي صنعتي

جريان سنج گوه

فلومتر و ترانسميتر دما ريزش گرداب

برنامه هاي كاربردي
چه زماني از فلومتر ورتكس استفاده كنيم؟

توصيه هاي نصب

فلومتر ورتكس چيست؟

تاريخچه گرداب ريختن
تئودور فون كارمن، فيزيكدان مجارستاني-آمريكايي، اولين كسي بود كه اثري را توصيف كرد كه در آن يك جسم غير جريان (همچنين به نام جسم بلوف) در مسير جرياني با جريان سريع قرار مي‌گيرد و باعث مي‌شود مايع به طور متناوب از جسم جدا شود. در دو ضلع پايين دست آن، و با جدا شدن لايه مرزي و پيچيدن بر روي خود، گرداب هايي را تشكيل مي دهد (كه به آنها گرداب يا گرداب نيز مي گويند). او همچنين خاطرنشان كرد كه فاصله بين گرداب ها ثابت است و تنها به اندازه سنگي كه آن را تشكيل مي دهد بستگي دارد.

در سمت بدنه بلوف كه در آن گرداب در حال تشكيل است، سرعت سيال بيشتر و فشار كمتر است. همانطور كه گرداب به سمت پايين حركت مي كند، قدرت و اندازه آن افزايش مي يابد و در نهايت جدا مي شود يا مي ريزد. به دنبال آن يك گرداب در طرف ديگر بدن بلوف تشكيل مي شود. گردابه هاي متناوب در فواصل مساوي قرار دارند.

طراحي گرداب متر

فلومتر گردابي معمولاً از فولاد ضد زنگ 316 يا Hastelloy® ساخته شده است و شامل بدنه بلوف، مجموعه حسگر گرداب و الكترونيك ترانسميتر است، اگرچه دومي را مي توان از راه دور نيز نصب كرد. آنها معمولاً در اندازه هاي فلنجي از 1/2 اينچ تا 12 اينچ در دسترس هستند. هزينه نصب گرداب مترها قابل رقابت با مترهاي دهانه اي در اندازه هاي زير شش اينچ است. مترهاي بدنه ويفر (بدون فلنج) كمترين هزينه را دارند، در حالي كه مترهاي فلنجي در صورتي كه سيال فرآيند خطرناك باشد يا در دماي بالا باشد ترجيح داده مي شود.

اشكال بدن بلوف (مربع، مستطيل، تي شكل، ذوزنقه اي) و ابعاد براي دستيابي به ويژگي هاي مورد نظر آزمايش شده است. آزمايش نشان داده است كه خطي بودن، محدوديت عدد رينولدز كم، و حساسيت به اعوجاج پروفيل سرعت تنها با شكل بدن بلوف اندكي متفاوت است. از نظر اندازه، بدنه بلوف بايد عرضي داشته باشد كه به اندازه كافي كسري از قطر لوله باشد كه كل جريان در ريزش شركت كند. ثانياً، بدنه بلوف بايد داراي لبه هاي بيرون زده در سطح بالادست باشد تا خطوط جداسازي جريان را بدون توجه به سرعت جريان ثابت كند. سوم، طول بدنه بلوف در جهت جريان بايد مضربي معين از عرض بدنه بلوف باشد.
 

اكثر گرداب سنج ها از حسگرهاي پيزوالكتريك يا نوع خازني براي تشخيص نوسان فشار در اطراف بدنه بلوف استفاده مي كنند. اين آشكارسازها به نوسان فشار با يك سيگنال خروجي ولتاژ پايين پاسخ مي دهند كه فركانس مشابه نوسان دارد. چنين حسگرهايي مدولار، ارزان، به راحتي تعويض مي‌شوند و مي‌توانند در طيف وسيعي از محدوده‌هاي دما كار كنند - از مايعات برودتي گرفته تا بخار فوق‌گرم. سنسورها مي توانند در داخل بدنه كنتور يا بيرون قرار گيرند. حسگرهاي خيس شده مستقيماً توسط نوسانات فشار گرداب تحت فشار قرار مي گيرند و در محفظه هاي سخت شده قرار مي گيرند تا در برابر خوردگي و اثرات فرسايش مقاومت كنند.

حسگرهاي خارجي، معمولاً گيج‌هاي فشار پيزوالكتريك، ريزش گرداب را به‌طور غيرمستقيم از طريق نيروي اعمال‌شده بر ميله ريزش حس مي‌كنند. سنسورهاي خارجي در كاربردهاي بسيار فرسايشي/خورنده براي كاهش هزينه‌هاي تعمير و نگهداري ترجيح داده مي‌شوند، در حالي كه حسگرهاي داخلي محدوده بهتري را ارائه مي‌دهند (حساسيت جريان كم بهتر). همچنين نسبت به ارتعاشات لوله حساسيت كمتري دارند. محفظه لوازم الكترونيكي معمولاً داراي درجه بندي ضد انفجار و آب و هوا است و شامل ماژول ترانسميتر الكترونيكي، اتصالات پايانه و در صورت تمايل يك نشانگر نرخ جريان و/يا توتالايزر مي باشد.

سبك هاي جريان سنج گرداب
گرداب سنج‌هاي هوشمند سيگنال خروجي ديجيتالي را ارائه مي‌كنند كه حاوي اطلاعات بيشتري نسبت به سرعت جريان است. ريزپردازنده در فلومتر مي تواند به طور خودكار شرايط لوله مستقيم ناكافي، تفاوت بين قطر سوراخ و قطر لوله جفت، براي انبساط حرارتي بدنه بلوف و تغييرات ضريب K را زماني كه عدد رينولدز به زير 10000 مي رسد، تصحيح كند.

ترانسميتر‌هاي هوشمند همچنين با زيربرنامه‌هاي تشخيصي براي سيگنال‌دهي قطعات يا ساير خرابي‌ها ارائه مي‌شوند. ترانسميتر‌هاي هوشمند مي‌توانند روال‌هاي آزمايشي را براي شناسايي مشكلات مربوط به متر و برنامه شروع كنند. اين تست‌هاي درخواستي همچنين مي‌توانند به تأييد ISO 9000 كمك كنند.

برخي از فلومترهاي گردابي مي توانند جريان جرمي را تشخيص دهند. يكي از اين طرح ها فركانس گرداب و قدرت پالس گرداب را به طور همزمان اندازه گيري مي كند. از اين قرائت ها، چگالي سيال فرآيند را مي توان تعيين كرد و جريان جرمي را تا 2% از دهانه محاسبه كرد.

طرح ديگري با سنسورهاي متعدد براي تشخيص نه تنها فركانس گرداب، بلكه دما و فشار سيال فرآيند ارائه شده است. بر اساس آن داده ها، هم چگالي و هم نرخ جريان جرمي را تعيين مي كند. اين متر دقت سرعت 1.25% را هنگام اندازه گيري جريان جرمي مايعات و 2% دقت نرخ را براي گازها و بخار ارائه مي دهد. اگر آگاهي از فشار و دماي فرآيند به دلايل ديگر ارزش دارد، اين متر يك جايگزين راحت و كم هزينه براي نصب ترانسميتر هاي جداگانه ارائه مي دهد.

سبك هاي جريان سنج گرداب

فلومتر Vortex براي مايعات خورنده

بدون قطعات متحرك، تمام لوازم الكترونيكي در يك محفظه مقاوم در برابر خوردگي قرار مي گيرند. بر خلاف كنتورهاي حاوي فلز يا قطعات متحرك، گرداب سنج هاي پلاستيكي براي سيالات تهاجمي يا به راحتي آلوده مي شوند. كاربردها از آب فوق خالص گرفته تا مواد شيميايي و دوغاب بسيار خورنده مي باشد.

فلومترهاي گرداب صنعتي

بخار، گاز و مايعات با ويسكوزيته پايين را اندازه گيري مي كند. گرداب هاي توليد شده توسط سيال جاري بر روي ميله ريزش در پالس ها فشار مي آورند و ميله ريزش پالس هاي تنش را به حسگر پيزوالكتريك محصور شده منتقل مي كند.

فلومتر ريزش گرداب

اين نوع دبي سنج گردابي كه تحت همان اصل اندازه گيري ريزش گردابي كار مي كند، براي مايعات چسبناك، تميز يا كثيف مانند آب كه با برنج، PVDF و FKM سازگار هستند، مناسب است. اين كاربردها در اكثر صنايع فرآيندي از جمله لاستيك، فولاد، ساخت، توليد، پالايش، كاغذ، مواد شيميايي، مواد غذايي، پتروشيمي و نيرو يافت مي شود. براي مايعات قابل اشتعال يا گازهايي مانند هوا مناسب نيستند.

سوالات متداول

برنامه ها و محدوديت ها

ورتكس متر معمولاً براي كاربردهاي بچينگ يا ساير كاربردهاي جريان متناوب توصيه نمي شود. اين به اين دليل است كه تنظيم نرخ جريان دريبل ايستگاه بچينگ مي‌تواند كمتر از حد حداقل تعداد رينولدز متر باشد. هر چه مجموع دسته كوچكتر باشد، احتمال خطاي حاصله بيشتر است.
 

گازهاي كم فشار (چگالي كم) پالس فشار كافي قوي توليد نمي كنند، به خصوص اگر سرعت سيال كم باشد. بنابراين، اين احتمال وجود دارد كه در چنين خدماتي بردپذيري كنتور ضعيف باشد و دبي هاي كم قابل اندازه گيري نباشد. از سوي ديگر، اگر كاهش برد پذيري قابل قبول باشد و اندازه‌گيري اندازه‌گيري مناسب براي جريان معمولي باشد، هنوز مي‌توان فلومتر گردابي را در نظر گرفت.

اگر سيال فرآيند تمايل به پوشش يا تجمع بر روي بدنه بلوف داشته باشد، مانند سرويس لجن و دوغاب، اين در نهايت ضريب K متر را تغيير مي دهد. فلومترهاي گردابي براي چنين كاربردهايي توصيه نمي شود. با اين حال، اگر يك سيال كثيف فقط داراي مقادير متوسطي از مواد جامد غير پوشش دهنده باشد، احتمالاً كاربرد آن قابل قبول است. اين امر با آزمايش 2 ساله روي دوغاب سنگ آهك نشان داده شد. در پايان آزمايش، فاكتور K تنها 0.3 درصد نسبت به كاليبراسيون كارخانه اصلي تغيير كرده است، اگرچه بدنه بلوف و لوله جريان به شدت زخمي و سوراخ شده بودند.

هنگام اندازه‌گيري جريان چند فازي (ذرات جامد در گاز يا مايع، حباب‌هاي گاز در مايع، قطرات مايع در گاز)، دقت گردابه‌سنج به دليل ناتواني متر در تمايز بين فازها كاهش مي‌يابد. بخار مرطوب و با كيفيت پايين يكي از اين كاربردها است: فاز مايع بايد به طور همگن در بخار پراكنده شود و از خطوط جريان عمودي براي جلوگيري از شل شدن بايد اجتناب شود. هنگامي كه لوله افقي است، فاز مايع احتمالاً در كف لوله حركت مي كند و بنابراين ناحيه داخلي لوله بايد در قسمت پايين باز نگه داشته شود. اين را مي توان با نصب بدنه بلوف به صورت افقي به دست آورد. عدم دقت اندازه گيري در چنين كاربردهايي حدود 5 درصد جريان واقعي است، اما با قابليت تكرار خوب.
 

افت فشار دائمي از طريق يك گرداب سنج تقريباً نصف يك صفحه روزنه است، تقريباً دو سر سرعت. (هد سرعت به صورت V2/g تعريف مي شود، كه در آن V سرعت جريان و g ثابت گرانشي در واحدهاي ثابت است.) اگر لوله و متر به درستي اندازه و هم اندازه باشند، افت فشار به احتمال زياد تنها خواهد بود. چند psi با اين حال، كوچك كردن (نصب يك متر اندازه كوچكتر از خط) به منظور افزايش رينولدز مي تواند افت هد را به بيش از 10 psi افزايش دهد. همچنين بايد اطمينان حاصل كرد كه فشار وريد منقبض شده از فشار بخار سيال فرآيند پايين نمي آيد، زيرا باعث ايجاد حفره مي شود. به طور طبيعي، اگر فشار برگشتي روي كنتور كمتر از فشار بخار باشد، سيال فرآيند چشمك مي زند و قرائت كنتور معني دار نخواهد بود.

مزاياي اصلي گرداب سنج ها حساسيت كم آنها به تغييرات در شرايط فرآيند و سايش كم نسبت به روزنه ها يا متر توربين ها است. همچنين هزينه هاي اوليه و نگهداري كم است. به همين دلايل، آنها در بين كاربران مقبوليت بيشتري پيدا كرده اند.

توصيه هاي نصب
هنگام نصب يك فلومتر گردابي در يك فرآيند موجود كه محدوده جريان مشخص نيست، توصيه مي‌شود ابتدا اندازه‌گيري‌هاي تقريبي (با استفاده از دستگاه‌هاي اولتراسونيك قابل حمل پيتوت يا گيره دار) انجام شود. در غير اين صورت، هيچ تضميني وجود ندارد كه يك ورتكس متر با اندازه خط اصلا كار كند.

ورتكس متر به يك پروفيل سرعت جريان متقارن و توسعه يافته نياز دارد، عاري از هرگونه اعوجاج يا چرخش. اين امر مستلزم استفاده از لوله كشي مستقيم بالا و پايين دست براي تنظيم جريان است. طول مستقيم لوله بايد به اندازه متر باشد و طول آن بايد تقريباً به اندازه مورد نياز براي نصب روزنه با نسبت بتا 0.7 باشد. اكثر سازندگان جريان سنج گردابي حداقل قطر لوله 30 در پايين دست شيرهاي كنترل و 3 تا 4 قطر لوله بين كنتور و شيرهاي فشار پايين دست را توصيه مي كنند. عناصر دما بايد كوچك بوده و به قطر 5 تا 6 در پايين دست قرار گيرند.

تقريباً نيمي از نصب‌هاي گرداب‌سنج نياز به پايين كشيدن لوله‌هاي فرآيندي بزرگ توسط كاهنده‌ها و منبسط‌كننده‌هاي متحدالمركز دارند. حتي اگر صاف كننده هاي جريان نصب شده باشند، باز هم به لوله كشي مستقيم (آرامش) نياز است.

ورتكس متر را مي توان به صورت عمودي، افقي يا در هر زاويه اي نصب كرد، البته تا زماني كه آنها را سيل نگه داريد. كنتور را مي توان با نصب آن در يك خط جريان عمودي رو به بالا در حالت سيل نگه داشت. هنگام نصب فلومتر در جريان رو به پايين يا افقي، لوله كشي پايين دست بايد بالا نگه داشته شود. دريچه هاي بازرسي مي توانند براي نگه داشتن لوله ها پر از مايع در صورت عدم جريان استفاده شوند. اگر تعويض سنسور در طراحي خاص نياز به توقف جريان و باز شدن فرآيند داشته باشد، شيرهاي بلوك و باي پس مورد نياز است.

فلنج هاي جفت (در لوله هاي جفت برنامه 40 يا برنامه 80) بايد به اندازه فلومتر داراي قطر و سوراخ صاف باشند. فلنج هاي گردن جوش ترجيح داده مي شوند و نبايد از فلنج هاي كاهنده استفاده كرد. سطح داخلي لوله جفت‌گيري بايد عاري از رسوب آسياب، گودال، سوراخ‌ها، تراشه‌ها و برجستگي‌ها براي فاصله 4 قطر بالادست و 2 قطر پايين دست متر باشد. سوراخ‌هاي كنتور، واشرها و لوله‌هاي مجاور بايد به دقت در يك راستا قرار گيرند تا هرگونه مانع يا پله از بين برود.

لرزش بيش از حد لوله را مي توان با حمايت از لوله كشي در دو طرف كنتور، يا با چرخاندن كنتور به طوري كه سنسور از صفحه ارتعاش خارج شود، از بين برد. سر و صداي فرآيند ناشي از صداي دريچه، تله بخار يا پمپ ها مي تواند در شرايط جريان صفر منجر به قرائت هاي بالا يا غيرصفر شود. بيشتر وسايل الكترونيكي كنتور امكان افزايش تنظيمات فيلتر نويز را فراهم مي كند، اما افزايش كاهش نويز معمولاً حساسيت كم جريان سنج را نيز كاهش مي دهد. يكي از گزينه ها اين است كه كنتور را به قسمتي از فرآيند با نويز كمتر منتقل كنيد.

براي خريد اين محصول مي توانيد با شماره هاي زير تماس يگيريد:

86031739-86047201-09128446731