Tổng quan về đồng hồ đo lưu lượng khí kiểu Vortex
Lưu lượng kế xoáy là một dụng cụ đo lưu lượng dao động chất lỏng được phát triển theo nguyên lý "đường xoáy Kaman". Cái gọi là hiện tượng "phố xoáy Kamen" như sau: khi một (hoặc nhiều) mặt thượng nguồn là cột vô tội vạ trong dòng khí đang chảy thì khí luân phiên tách ra hai bên cột và nhả ra hai cột đều đặn ... Sớm vào thế kỷ 19, các nhà vật lý Strouhal và von Karman đã thực hiện nghiên cứu hiệu quả về hiện tượng đường xoáy. Kết quả nghiên cứu của họ cho thấy tần số tách dòng xoáy vốn có liên quan đến vận tốc dòng chảy của môi chất, hình dạng và kích thước của bộ tạo xoáy, tức là tần số tách dòng xoáy tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy và tỷ lệ nghịch với chiều rộng của hình trụ.
Nguyên lý của đường xoáy Karman đã truyền cảm hứng cho mọi người áp dụng nguyên lý này để phát triển các công cụ đo vận tốc khí và tốc độ dòng chảy. Vào những năm 1970, Tập đoàn Điện lực Yokogawa của Nhật Bản và Công ty East của Hoa Kỳ đã lần lượt phát triển lưu lượng kế xoáy đầu tiên trên thế giới.
Đồng
hồ đo lưu lượng khí kiểu giảm áp xoáy có độ chính xác cao, cấu tạo đơn giản, lắp đặt thuận tiện, độ tin cậy tốt, tín hiệu tần số xung đầu ra tỷ lệ với giá trị đo lưu lượng khí, không có độ lệch 0, đo tích lũy lưu lượng thuận tiện, tổn thất áp suất nhỏ (so với lưu lượng tiết lưu) A hàng loạt ưu điểm như lưu lượng kế) đã được sử dụng rộng rãi và phát triển ngay khi xuất hiện. Mặc dù có lịch sử ngắn, nhưng nó đã phát triển nhanh chóng. Nó đã trở thành một trong những công cụ đo lưu lượng khí chủ đạo chỉ trong vài thập kỷ, và được sử dụng rộng rãi trong việc đo các dòng khí, hơi và chất lỏng khác nhau. Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng xoáy điện tử không chỉ có màn hình hiển thị lưu lượng tức thời khí hoặc hơi và tổng lượng khí mà còn có thể xuất ra xung, tần số hoặc dòng điện (4-20mA) để điều khiển từ xa, v.v. Các thiết bị đo lưu lượng điện tử hiện đại cũng có giao thức HART và giao thức MODBUS RTU cho các điều khiển và giao tiếp quy trình khác nhau.
Silver Automation Instruments Ltd cung cấp đồng hồ đo lưu lượng xoáy giá thấp bắt đầu từ $ 320.
Đồng hồ đo lưu lượng xoáy khí có thể đo các loại khí:
Đồng hồ đo lưu lượng khí kiểu xoáy có thể đo không khí, khí nén, đồng hồ đo lưu lượng xoáy cho khí tự nhiên, nitơ, oxy, khí sinh học, khí than, hơi nước, v.v. Lưu lượng kế dạng xoáy khí có thể được trang bị cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất và bộ tổng lưu lượng tích hợp để đo nhiệt độ khí, áp suất, được trang bị máy tính lưu lượng để tính lưu lượng thể tích của khí trong điều kiện tiêu chuẩn hoặc để tính lưu lượng khối lượng. của hơi nước.
Làm thế nào để một máy đo độ xoáy đo lưu lượng khí?
Như đã đề cập trước đó, khi một vật thể cột có mặt cắt vô tội vạ được đưa vào chất lỏng đang chảy, hai cột xoáy xen kẽ sẽ được tạo ra từ cả hai phía của vật thể cột. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng "Phố xoáy Kaman", như trong hình.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tần số tách dòng xoáy tỷ lệ thuận với tốc độ dòng khí và tỷ lệ nghịch với chiều rộng của xi lanh, có thể được biểu thị bằng công thức sau
f = Sr × u / d
ở đâu:
f là tần số tách xoáy;
Hệ số Sr (số Strouhal);
v - vận tốc chất lỏng;
d — chiều rộng của dòng đầu hình trụ.
Từ công thức trên có thể thấy rằng vận tốc chất lỏng và dòng chảy tức thời có thể được đo bằng cách đo tần số xoáy.
Cấu trúc của lưu lượng kế khí kiểu xoáy
Lưu lượng kế dạng xoáy thường bao gồm hai phần: cảm biến và bộ biến đổi, như trong hình. Cảm biến bao gồm bộ tạo xoáy, cảm biến lưu lượng, màn hình kỹ thuật số đồng hồ đo lưu lượng, vỏ, v.v ...; bộ chuyển đổi bao gồm bộ chuyển đổi tín hiệu, bộ khuếch đại tín hiệu, đầu cuối kết nối, giá đỡ và vỏ bảo vệ, v.v.
Đồng hồ đo lưu lượng khí kiểu xoáy có thể được làm từ 1/2 ”đến 12 inch, loại cảm biến yêu cầu thông thường bao gồm 1 inch, DN25, DN50, đường kính 80mm, DN100, 4 INCH, 6”, 8, 10in, DN250mm., V.v.
Kết nối quy trình có thể là loại wafer, loại vít, loại mặt bích nội tuyến hoặc loại đồng hồ đo lưu lượng xoáy chèn.
