Uvod i mjerna primjena vrtložnog mjerača protoka

Standardni mjerač protoka s otvorom široko se koristio u mjerenju protoka zasićene pare 1980-ih, ali od razvoja instrumenata protoka, iako mjerač protoka s otvorom ima dugu povijest i širok raspon primjena; Ljudi su ga dobro proučili i eksperimentalni podaci su potpuni, ali još uvijek postoje neki nedostaci u korištenju standardnog mjerača protoka s otvorom za mjerenje protoka zasićene pare: prvo, gubitak tlaka je velik; Drugo, impulsna cijev, tri skupine ventila i konektori lako propuštaju; Treće, mjerni raspon je malen, općenito 3:1, što je lako uzrokovati niske mjerne vrijednosti za velike fluktuacije protoka. Vrtložni mjerač protoka ima jednostavnu strukturu, a vrtložni transmiter je izravno instaliran na cjevovodu, čime se prevladava pojava propuštanja cjevovoda. Osim toga, vrtložni mjerač protoka ima mali gubitak tlaka i širok raspon, a omjer raspona mjerenja zasićene pare može doseći 30:1. Stoga, sa zrelošću mjerne tehnologije vrtložnog mjerača protoka, uporaba vrtložnog mjerača protoka postaje sve popularnija.

1. Mjerni princip vrtložnog mjerača protoka

Vrtložni mjerač protoka koristi princip oscilacije tekućine za mjerenje protoka. Kada tekućina prolazi kroz transmiter vrtložnog protoka u cjevovodu, dva reda vrtloga proporcionalna brzini protoka naizmjenično se generiraju gore-dolje iza generatora vrtloga trokutastog stupa. Frekvencija oslobađanja vrtloga povezana je s prosječnom brzinom tekućine koja teče kroz generator vrtloga i karakterističnom širinom generatora vrtloga, što se može izraziti na sljedeći način:

Gdje je: F frekvencija ispuštanja vrtloga, Hz; V je prosječna brzina tekućine koja teče kroz generator vrtloga, m/s; D je karakteristična širina generatora vrtloga, m; ST je Strouhalov broj, bezdimenzionalni, a raspon vrijednosti mu je 0,14-0,27. ST je funkcija Reynoldsovog broja, st=f (1/re).

Kada je Reynoldsov broj Re u rasponu od 102-105, st vrijednost je oko 0,2. Stoga bi pri mjerenju Reynoldsov broj tekućine trebao biti 102-105, a frekvencija vrtloga f=0,2v/d.

Stoga se prosječna brzina V fluida koji teče kroz generator vrtloga može izračunati mjerenjem frekvencije vrtloga, a zatim se protok Q može dobiti iz formule q=va, gdje je a površina poprečnog presjeka fluida koji teče kroz vrtložni generator.

Kada se vrtlog generira na obje strane generatora, piezoelektrični senzor se koristi za mjerenje izmjenične promjene uzgona okomito na smjer protoka tekućine, pretvara promjenu uzgona u signal električne frekvencije, pojačava i oblikuje signal frekvencije i daje ga na izlaz na sekundarni instrument za akumulaciju i prikaz.

2. Primjena vrtložnog mjerača protoka

2.1 izbor vrtložnog mjerača protoka

2.1.1 izbor transmitera vrtložnog strujanja

U mjerenju zasićene pare, naša tvrtka usvaja piezoelektrični vrtložni odašiljač protoka tipa VA koji proizvodi Hefei Instrument General Factory. Zbog širokog raspona vrtložnog mjerača protoka, u praktičnoj primjeni općenito se smatra da protok zasićene pare nije manji od donje granice vrtložnog mjerača protoka, odnosno protok fluida ne smije biti manji od 5 m / s. Vortex transmiteri protoka različitih promjera biraju se prema potrošnji pare, a ne prema postojećim promjerima procesnih cijevi.

2.1.2 izbor transmitera tlaka za kompenzaciju tlaka

Zbog dugog cjevovoda zasićene pare i velike fluktuacije tlaka, mora se usvojiti kompenzacija tlaka. Uzimajući u obzir odgovarajući odnos između tlaka, temperature i gustoće, u mjerenju se može usvojiti samo kompenzacija tlaka. Budući da je tlak zasićene pare u cjevovodu naše tvrtke u rasponu od 0,3-0,7mpa, raspon transmitera tlaka može se odabrati kao 1MPa.