Вставной вихревой расходомер работает по принципу «улицы вихрей Кармана». Он функционирует путем вставки вихревого генератора в центр трубопровода. Когда жидкость проходит мимо этого генератора, она поочередно образует регулярные улицы вихрей вниз по течению с обеих сторон.
I.Вставной вихревой расходомер работает по принципу «улицы вихрей Кармана».
Он функционирует путем вставки вихревого генератора в центр трубопровода. Когда жидкость проходит мимо этого генератора, она поочередно образует регулярные улицы вихрей вниз по течению с обеих сторон.
Частота этих вихрей прямо пропорциональна скорости жидкости. Таким образом, путем определения частоты вихрей можно рассчитать скорость жидкости и объемный расход.
Термин «вставной» относится к способу его установки: датчик вставляется в трубопровод через монтажную основу (шаровой кран или фланец) для измерения, в отличие от вихревых расходомеров с полным проходом, которые требуют фланцевых соединений по всей длине прибора.
II.Принцип действия: эффект улицы вихрей Кармана
1.Генерация вихрей: когда в жидкости размещается не обтекаемое препятствие (генератор вихрей) и скорость жидкости достаточно высока, по обе стороны от генератора периодически образуются два ряда противовращающихся вихрей.
2.Определение частоты: Частота вихрей `f` прямо пропорциональна средней скорости жидкости `v` и обратно пропорциональна характеристической ширине генератора вихрей `d`.
3.Преобразование сигнала: Датчики внутри зонда (обычно пьезоэлектрические кристаллы или емкостные элементы) обнаруживают переменные колебания давления или вибрации, генерируемые вихрями, преобразуя их в электрические импульсные сигналы, пропорциональные частоте.
III. Основные характеристики
Преимущества:
1.Подходит для труб большого диаметра: это его наиболее заметное преимущество. Для труб диаметром более DN200 полнопроходные вихревые расходомеры требуют чрезвычайно высоких затрат, тогда как вставные расходомеры предлагают значительные преимущества по стоимости и более простую установку.
2.Простота установки и обслуживания: обычно используются методы установки под напряжением (вставка датчика в трубу с помощью специальных инструментов и шарового клапана без прерывания производства), что значительно сокращает время простоя.
3.Высокая экономическая эффективность: по сравнению с полнопроходными расходомерами, с увеличением диаметра трубы достигается большая экономия.
4.Широкий диапазон измерения: коэффициент регулирования обычно достигает 10:1 или выше.
5.Простая и надежная конструкция: отсутствие движущихся частей обеспечивает высокую надежность и минимальное техническое обслуживание.
6.Стандартизированные выходные сигналы: обеспечивает импульсные сигналы, пропорциональные расходу, или аналоговые сигналы 4-20 мА, что облегчает интеграцию в систему.
IV.Основные области применения
Вставные вихревые расходомеры широко используются для измерения расхода в трубах большого диаметра в следующих отраслях:
Измерение пара: измерение насыщенного и перегретого пара в секторах отопления, энергетики и химической промышленности.
Измерение газа: сжатый воздух, угольный газ, природный газ, биогаз, кислород, азот и т. д.
Измерение жидкости: вода, горячая вода, нефть, химические жидкости и т. д. (Примечание: избегайте двухфазного газожидкостного потока).
V.Критерии выбора
1.Измеряемая среда: укажите название и состояние среды (газ/жидкость/пар).
2.Диаметр трубы (DN): основное условие для выбора вставного типа.
3.Диапазон расхода: укажите максимальные, типичные и минимальные значения расхода, чтобы обеспечить выбор прибора в пределах его оптимального диапазона измерения.
4.Параметры среды: температура, давление, плотность, вязкость.
5.Требования к точности: выберите соответствующий класс точности на основе технических характеристик процесса.
6.Условия установки трубопровода: убедитесь в наличии достаточного количества прямых участков трубопровода и оцените уровень вибрации.
7.Выходной сигнал и связь: укажите требования к импульсу, 4-20 мА, HART, протоколу шины и т. д.
8.Взрывозащита и класс защиты IP: выберите взрывозащищенный тип (Ex d) для опасных зон; для наружных установок требуется высокий класс защиты IP.