რა არის ვორტექსის ნაკადის მრიცხველი?

ვორტექსური ნაკადის მრიცხველი არის მოცულობითი ნაკადის მრიცხველის ტიპი, რომელიც იყენებს ბუნებრივ მოვლენას, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც სითხე მიედინება კლდოვანი ობიექტის გარშემო. ვორტექსური ნაკადის მრიცხველები მუშაობენ ვორტექსური მიმოქცევის პრინციპით, სადაც ვორტექსები (ანუ მორევები) მონაცვლეობით იფანტებიან ობიექტის ქვემოთ. ვორტექსური მიმოქცევის სიხშირე პირდაპირპროპორციულია მრიცხველში გამავალი სითხის სიჩქარისა.

ვორტექსური ნაკადის მრიცხველები საუკეთესოდ შეეფერება ნაკადის გაზომვებს, სადაც მოძრავი ნაწილების შეყვანა პრობლემებს ქმნის. ისინი ხელმისაწვდომია სამრეწველო კლასის, სპილენძის ან მთლიანად პლასტმასის კონსტრუქციით. პროცესის პირობებში ცვლილებების მიმართ მგრძნობელობა დაბალია და მოძრავი ნაწილების არარსებობის გამო, სხვა ტიპის ნაკადის მრიცხველებთან შედარებით შედარებით დაბალი ცვეთა აქვთ.

ვორტექსის ნაკადის მრიცხველის დიზაინი

ვორტექსური ნაკადის მრიცხველი, როგორც წესი, დამზადებულია 316 უჟანგავი ფოლადისგან ან Hastelloy-სგან და მოიცავს ბლაფის კორპუსს, ვორტექსური სენსორის შეკრებას და გადამცემის ელექტრონიკას - თუმცა ეს უკანასკნელი ასევე შეიძლება დისტანციურად დამონტაჟდეს (სურათი 2). ისინი, როგორც წესი, ხელმისაწვდომია ფლანგის ზომებში ½ ინჩიდან 12 ინჩამდე. ვორტექსური მრიცხველების მონტაჟის ღირებულება კონკურენტუნარიანია ექვს ინჩზე ნაკლები ზომის ორფიზური მრიცხველების ფასთან. ვაფლანგის გარეშე ვაფლანგის მქონე მრიცხველებს ყველაზე დაბალი ღირებულება აქვთ, ხოლო ფლანგიანი მრიცხველები სასურველია, თუ პროცესის სითხე საშიშია ან მაღალ ტემპერატურაზეა.

სასურველი მახასიათებლების მისაღწევად ექსპერიმენტულად შემოწმდა ბლაფის კორპუსის ფორმები (კვადრატული, მართკუთხა, T-ს ფორმის, ტრაპეციული) და ზომები. ტესტირებამ აჩვენა, რომ წრფივობა, რეინოლდსის რიცხვის დაბალი შეზღუდვა და სიჩქარის პროფილის დამახინჯების მიმართ მგრძნობელობა მხოლოდ უმნიშვნელოდ განსხვავდება ბლაფის კორპუსის ფორმის მიხედვით. ზომით, ბლაფის კორპუსს უნდა ჰქონდეს სიგანე, რომელიც მილის დიამეტრის საკმარისად დიდი ნაწილია, რათა მთელი ნაკადი მონაწილეობდეს გამოყოფაში. მეორეც, ბლაფის კორპუსს უნდა ჰქონდეს ამობურცული კიდეები ზემოთა დინების ზედაპირზე, რათა დააფიქსიროს ნაკადის გამყოფი ხაზები, ნაკადის სიჩქარის მიუხედავად. მესამე, ნაკადის მიმართულებით ბლაფის კორპუსის სიგრძე უნდა იყოს ბლაფის კორპუსის სიგანის გარკვეული ჯერადი.

დღესდღეობით, ვორტექსური მრიცხველების უმეტესობა იყენებს პიეზოელექტრულ ან ტევადობის ტიპის სენსორებს, რათა აღმოაჩინოს წნევის რხევა კლდის გარშემო. ეს დეტექტორები რეაგირებენ წნევის რხევაზე დაბალი ძაბვის გამომავალი სიგნალით, რომელსაც აქვს იგივე სიხშირე, რაც რხევას. ასეთი სენსორები მოდულურია, იაფია, ადვილად იცვლება და შეუძლიათ მუშაობა ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში - კრიოგენული სითხეებიდან დაწყებული გადახურებული ორთქლით დამთავრებული. სენსორები შეიძლება განთავსდეს მრიცხველის კორპუსის შიგნით ან გარეთ. დასველებული სენსორები პირდაპირ განიცდიან დატვირთვას ვორტექსური წნევის რყევებით და მოთავსებულია გამაგრებულ კორპუსებში, რათა გაუძლონ კოროზიისა და ეროზიის ეფექტებს.

გარე სენსორები, როგორც წესი, პიეზოელექტრული დეფორმაციის საზომები, ირიბად აღიქვამენ მორევის რხევას შლაგბაუმის ღეროზე მოქმედი ძალის მეშვეობით. გარე სენსორები უპირატესობას ანიჭებენ ძლიერ ეროზიულ/კოროზიულ აპლიკაციებში, რათა შემცირდეს ტექნიკური ხარჯები, ხოლო შიდა სენსორები უზრუნველყოფენ უკეთეს დიაპაზონს (უკეთესი ნაკადის მგრძნობელობა). ისინი ასევე ნაკლებად მგრძნობიარენი არიან მილების ვიბრაციის მიმართ. ელექტრონული კორპუსი, როგორც წესი, აფეთქებისა და ამინდისადმი მდგრადია და შეიცავს ელექტრონულ გადამცემ მოდულს, შემაერთებელ შეერთებებს და სურვილისამებრ ნაკადის სიჩქარის ინდიკატორს და/ან ტოტალიზატორს.

ვორტექსის ნაკადის მრიცხველის სტილები

ჭკვიანი ვორტექსური მრიცხველები უზრუნველყოფენ ციფრულ გამომავალ სიგნალს, რომელიც შეიცავს მხოლოდ ნაკადის სიჩქარეზე მეტ ინფორმაციას. ნაკადის მრიცხველში არსებულ მიკროპროცესორს შეუძლია ავტომატურად გამოასწოროს არასაკმარისი სწორი მილის პირობები, ხვრელის დიამეტრსა და მატინის დიამეტრს შორის არსებული სხვაობა.

გამოყენება და შეზღუდვები

ვორტექსური მრიცხველები, როგორც წესი, არ არის რეკომენდებული პარტიული ან სხვა წყვეტილი ნაკადის აპლიკაციებისთვის. ეს იმიტომ ხდება, რომ პარტიული სადგურის წვეთოვანი ნაკადის სიჩქარის პარამეტრი შეიძლება დაეცეს მრიცხველის მინიმალურ რეინოლდსის რიცხვის ზღვარს ქვემოთ. რაც უფრო მცირეა მთლიანი პარტია, მით უფრო მნიშვნელოვანი იქნება შედეგად მიღებული შეცდომა.

დაბალი წნევის (დაბალი სიმკვრივის) აირები არ წარმოქმნიან საკმარისად ძლიერ წნევის იმპულსს, განსაკუთრებით თუ სითხის სიჩქარე დაბალია. ამიტომ, სავარაუდოა, რომ ასეთ მომსახურებებში მრიცხველის დიაპაზონი დაბალი იქნება და დაბალი ნაკადები არ იქნება გაზომვადი. მეორეს მხრივ, თუ შემცირებული დიაპაზონი მისაღებია და მრიცხველი სწორად არის გაზომილი ნორმალური ნაკადისთვის, მორევივითი ნაკადის მრიცხველის გამოყენება მაინც შეიძლება.