Een vortexmeter is een type volumestroommeter die gebruik maakt van een natuurlijk fenomeen dat optreedt wanneer een vloeistof rond een stomp voorwerp stroomt.Vortexstroommeters werken volgens het vortex-uitscheidingsprincipe, waarbij wervels (of wervels) afwisselend stroomafwaarts van het object worden uitgestoten.De frequentie van het afstoten van de wervels is recht evenredig met de snelheid van de vloeistof die door de meter stroomt.
Vortex-flowmeters zijn het meest geschikt voor flowmetingen waarbij de introductie van bewegende delen problemen oplevert.Ze zijn verkrijgbaar in industriële kwaliteit, messing of volledig kunststof.De gevoeligheid voor variaties in de procesomstandigheden is laag en, omdat er geen bewegende delen zijn, relatief weinig slijtage vergeleken met andere typen flowmeters.
Vortex-stroommeterontwerp
Een vortexflowmeter is doorgaans gemaakt van 316 roestvrij staal of Hastelloy en omvat een stomplichaam, een vortexsensorsamenstel en de zenderelektronica – hoewel deze laatste ook op afstand kan worden gemonteerd (Afbeelding 2).Ze zijn doorgaans verkrijgbaar in flensmaten van ½ inch tot 12 inch. De installatiekosten van vortexmeters zijn concurrerend met die van openingsmeters in maten onder de 15 cm.Waferlichaammeters (flensloos) hebben de laagste kosten, terwijl geflensde meters de voorkeur hebben als de procesvloeistof gevaarlijk is of een hoge temperatuur heeft.
Er is geëxperimenteerd met stompe lichaamsvormen (vierkant, rechthoekig, T-vormig, trapeziumvormig) en afmetingen om de gewenste kenmerken te bereiken.Tests hebben aangetoond dat de lineariteit, de lage beperking van het Reynoldsgetal en de gevoeligheid voor vervorming van het snelheidsprofiel slechts in geringe mate variëren bij een stompe lichaamsvorm.Wat betreft afmetingen moet het stompe lichaam een breedte hebben die een voldoende groot deel is van de pijpdiameter zodat de gehele stroom deelneemt aan het afstoten.Ten tweede moet het stompe lichaam uitstekende randen hebben aan de stroomopwaartse zijde om de stromingsscheidingslijnen vast te leggen, ongeacht de stroomsnelheid.Ten derde moet de lengte van het bluflichaam in de richting van de stroming een bepaald veelvoud zijn van de breedte van het bluflichaam.
Tegenwoordig gebruiken de meeste vortexmeters piëzo-elektrische of capaciteitssensoren om de drukoscillatie rond het rotslichaam te detecteren.Deze detectoren reageren op de drukoscillatie met een laagspanningsuitgangssignaal dat dezelfde frequentie heeft als de oscillatie.Dergelijke sensoren zijn modulair, goedkoop, gemakkelijk te vervangen en kunnen werken over een breed temperatuurbereik – van cryogene vloeistoffen tot oververhitte stoom.Sensoren kunnen binnen of buiten het meterhuis worden geplaatst.Natte sensoren worden direct belast door de vortexdrukschommelingen en zijn ingesloten in geharde behuizingen om corrosie- en erosie-effecten te weerstaan.
Externe sensoren, meestal piëzo-elektrische rekstrookjes, detecteren de werveling indirect door de kracht die op de schudbalk wordt uitgeoefend.Externe sensoren hebben de voorkeur bij zeer erosieve/corrosieve toepassingen om de onderhoudskosten te verlagen, terwijl interne sensoren een beter bereik bieden (betere stroomgevoeligheid).Ook zijn ze minder gevoelig voor leidingtrillingen.De elektronicabehuizing is doorgaans explosie- en weerbestendig en bevat de elektronische zendermodule, afsluitverbindingen en optioneel een debietindicator en/of totalisator.
Vortex-stroommeterstijlen
Slimme vortexmeters leveren een digitaal uitgangssignaal dat meer informatie bevat dan alleen het debiet.De microprocessor in de flowmeter kan automatisch corrigeren voor onvoldoende rechte pijpcondities, voor verschillen tussen de boordiameter en die van de matin.
Toepassingen en beperkingen
Vortexmeters worden doorgaans niet aanbevolen voor batching of andere intermitterende stroomtoepassingen.Dit komt omdat de instelling van de dribbelstroomsnelheid van het batchstation onder de minimale Reynoldsgetallimiet van de meter kan vallen.Hoe kleiner de totale batch, hoe groter de resulterende fout waarschijnlijk zal zijn.
Gassen met lage druk (lage dichtheid) produceren geen drukpuls die sterk genoeg is, vooral als de vloeistofsnelheden laag zijn.Daarom is het waarschijnlijk dat bij dergelijke diensten het bereik van de meter slecht zal zijn en dat lage stromen niet meetbaar zullen zijn.Aan de andere kant, als een verminderde bereikbaarheid acceptabel is en de meter de juiste maat heeft voor normale stroom, kan de vortexstroommeter nog steeds worden overwogen.
Posttijd: 21 maart 2024