Vorteks akış ölçerin temelleri

Vortex akış ölçer, hem sıvı hem de gaz akış ölçümünü yapabilen bir fark basınç ölçüm akış ölçerdir. Vorteksler sürekli akış ölçümü için kullanılır.

Prensip:

Akış akışı sabit bir nesneyi veya bir blöf gövdesini geçtiğinde ve gövdeden aşağı doğru girdap adı verilen girdapların oluşumuna neden olduğunda. Her girdap oluşacak, daha sonra nesneden ayrılacak ve akan gaz veya sıvı ile birer birer dönüşümlü olarak hareket etmeye devam edecektir. Girdaplar oluştukça ve döküldükçe diferansiyel basınç değişiklikleri meydana gelir. Bu basınç değişimi, sızdırmaz sensörü girdap dökülmesiyle orantılı bir frekansta harekete geçirmek için kullanılır.

Girdap ölçümü ilkesi, Theodore von Karman’ın teorisine dayanmaktadır . Karman’ın frekansı f, hız V ile orantılıdır, Bu nedenle Karman girdap frekansını ölçerek akış hızını elde etmek mümkündür:

f=StV/d

f = girdap frekansı

St = Strouhal’ın boyutsuz sayısı

V = orta akış hızı

d = üçgen primin genişliği

İnşaat ve Çalışma:

Blöf gövdesi, akış akışının merkezine sabitlenir, sıvı, blöf gövdesinden bir kenara geçer. Girdaplar oluştukça ve döküldükçe diferansiyel basınç değişiklikleri meydana gelir. Bu basınç değişimi, sızdırmaz sensörü girdap dökülmesiyle orantılı bir frekansta harekete geçirmek için kullanılır. Vorteks akış ölçer, kendisine bağlı bir sensör ile mevcuttur.

Vorteks akış ölçerlerde kullanılan basınç sensörleri, girdap frekansı bu tür hacimli aletler tarafından başarılı bir şekilde algılanamayacak kadar yüksek olduğundan standart fark basınç vericileri değildir. Bunun yerine sensörler tipik olarak piezoelektrik kristallerdir.

Bu, girdap aletine takılan metalik çubuktur, aksi takdirde dönüştürücü kısımdır. Parçalayıcı çubuk, akışa dik olarak kurulur. Diferansiyel basınç sensörü, geçen girdapları basınç değişimleri olarak algılayacak şekilde sabit nesnenin hemen aşağı akışına kurulursa, alternatif bir sinyal
algılanır:

Üretilen alternatif sinyalin frekansı, parçalayıcı çubuktan geçen sıvının akış hızı ile orantılıdır. Tespit edilen basınç dalgalarının genliği önemsiz olduğundan, bu basınç sensörlerinin kalibre edilmesi gerekmez. Akış hızını ölçmek için sadece dalgaların frekansı önemlidir.

Silindirik, üçgen, dikdörtgen, girdap tipi vb. farklı şekillerde blöf gövdeleri mevcuttur.

Uygulamalar:

• Doğal gaz ölçümünün dönüşümü
• Buhar ölçümü
• Genel su ölçümü
• İlaç ve kimya endüstrilerinde

Avantajlar:

• Sıvı, gaz veya buhar için uygundur.
• İletken olmayan sıvılarla birlikte kullanılır.
•  Hareketli parçaları yoktur, türbin metrelerde aşınma ve yağlama sorunları yaşamazlar.
• Hem gazı hem de sıvıyı ölçmek için sensörler mevcuttur.
• Viskozite, yoğunluk, basınç veya sıcaklıktan etkilenmez.
• Düşük kurulum maliyeti.
• İyi doğruluk.
• Doğrusal yanıt

Dezavantajları:

• akış ölçerin belirli bir akış hızının altında çalışmayı durdurduğu düşük akış kesme .
• Yalnızca tek yönlü ölçüm.
• Sadece sıvıları temizleyin.
• Kısmi faz değişimi için uygun değildir.
• Viskoz sıvılar için uygun değildir.
•  Büyük kurtarılamaz basınç düşüşü.
•  Kurulum için gerekli düz boru geçişleri