Kako djeluje senzor protoka vrtloga?

Vortex senzor protoka široko je korišten uređaj u polju mjerenja protoka, poznat po visokoj točnosti, pouzdanosti i svestranosti. Kao vodeći dobavljač senzora protoka, često se susrećemo s ispitivanjima o tome kako ti senzori rade. U ovom postu na blogu udubit ćemo se u radne principe senzora protoka Vortex, njihove aplikacije i prednosti.

Osnove vrtložnih senzora protoka

Da bismo razumjeli kako funkcionira senzor vrtložnog protoka, prvo moramo shvatiti koncept ulice Von Kármán Vortex. Kad tekućina (bilo tekućina ili plin) teče oko tijela blufta (objekt s ne -pojednostavljenim oblikom), ona stvara izmjenične vrtloge na nizvodnoj strani tijela. Ti se vrtlozi prolijevaju na frekvenciji koja je izravno proporcionalna brzini tekućine.

Zamislite cilindrično tijelo za bluf postavljeno u cijev kroz koju teku tekućina. Kako se tekućina približava tijelu bluffa, ona se dijeli oko njega. Na nizvodnoj strani, protok tekućine odvaja se od površine tijela bluffa, stvarajući područja niskog tlaka. Ova područja niskog tlaka uzrokuju stvaranje vrtloga. Vortici se naizmjenično prolijevaju s jedne strane tijela na drugu, stvarajući uzorak poznat kao Vontex ulica von Kármán.

Princip rada

Srce senzora vrtložnog protoka leži u njegovoj sposobnosti otkrivanja učestalosti ovih vrtloga. Unutar senzora nalazi se piezoelektrični kristal ili element mjerača. Kad vrtlozi prođu kroz ovaj osjetni element, uzrokuju fluktuacije malih tlaka. Ove fluktuacije tlaka stvaraju električne signale u piezoelektričnom kristalu ili soju - koji se zatim senzorova elektronika pretvara u digitalne signale.

Učestalost električnih signala izravno je povezana s učestalošću vrtloga prolijevanja. Prema odnosu Strouhalovog broja, frekvencija vrtložnog prolijevanja (f) je data formulom:
[f = St \ Times \ frac {v} {d}]
gdje je (ST) Strouhal broj (bezdimenzionalna konstanta koja ovisi o obliku blufskog tijela i Reynoldsovom broju protoka), (v) je brzina tekućine, a (d) je karakteristična dimenzija tijela bluff (poput promjera cilindričnog bluff tijela).

Jednom kada se mjeri frekvencija električnih signala, elektronika senzora može izračunati brzinu tekućine. Poznavanjem poprečne površine cijevi, volumetrijski protok tekućine može se odrediti pomoću formule (q = v \ puta a), gdje je (q) volumetrijska brzina protoka, (v) je brzina fluida i (a) je presjek presjeka cijevi.

Ključne komponente

Tipični senzor vrtložnog protoka sastoji se od nekoliko ključnih komponenti:

1. Blef: Ovo je objekt koji uzrokuje stvaranje vrtloga u protoku tekućine. Oblik i veličina tijela bluffa pažljivo su dizajnirani kako bi se osiguralo stabilno i precizno prolijevanje vrtloga u širokom rasponu protoka.
2. Osjetljivi element: Kao što je spomenuto ranije, ovo može biti piezoelektrični kristal ili mjerač naprezanja. Njegova je funkcija pretvoriti fluktuacije tlaka uzrokovanih vrtlozima u električne signale.
3. Elektronika: Elektronički modul obrađuje električne signale iz osjetljivog elementa. Pojačava, filtrira i digitalizira signale, a zatim izračunava brzinu protoka na temelju frekvencije signala.
4. Kućište: Kućište štiti unutarnje komponente senzora iz vanjskog okruženja, poput prašine, vlage i mehaničkih oštećenja. Također pruža sredstvo za ugradnju senzora u planu.

Primjene vrtložnih senzora protoka

Vortex senzori protoka koriste se u širokom rasponu industrija zbog svojih brojnih prednosti. Neke od uobičajenih prijava uključuju:

1. Naftna i plinska industrija: U industriji nafte i plina senzori protoka vrtloga koriste se za mjerenje protoka sirove nafte, prirodnog plina i rafiniranih proizvoda. Oni mogu pružiti točna mjerenja protoka i u obali i u - Shore Applications.
2. Kemijska industrija: Kemijske biljke koriste vrtložne senzore protoka za praćenje protoka različitih kemikalija, poput kiselina, baza i otapala. Senzorova sposobnost rukovanja korozivnim tekućinama čini ih prikladnim za ovu industriju.
3. Stvaranje energije: U elektranama se senzori vrtložnih protoka koriste za mjerenje protoka pare, vode i drugih tekućina. Točno mjerenje protoka ključno je za učinkovit rad i kontrolu procesa proizvodnje električne energije.
4. Industrija hrane i pića: Za industriju hrane i pića, senzori vrtložnih protoka koriste se za mjerenje protoka tekućine poput mlijeka, voćnih sokova i piva. Oni ispunjavaju stroge higijenske zahtjeve ove industrije.

Prednosti vrtložnih senzora protoka

1. Visoka točnost: Vortex senzori protoka mogu osigurati mjerenja protoka visoke točnosti, obično unutar ± 1% čitanja. To ih čini prikladnim za aplikacije gdje je potrebno precizno mjerenje protoka.
2. Široka raspona: Imaju širok omjer preokreta, što znači da mogu točno mjeriti brzinu protoka u velikom rasponu. Na primjer, tipični senzor protoka vrtloga može mjeriti brzine protoka od 0,5 m/s do 30 m/s.
3. Slabo održavanje: Senzori Vortex protoka nemaju pokretne dijelove (osim samih vrtloga), što smanjuje potrebu za održavanjem. To rezultira nižim operativnim troškovima tijekom životnog vijeka senzora.
4. Svestranost: Oni se mogu koristiti za mjerenje protoka i tekućine i plinova, što ih čini svestranim izborom za mnoge industrije.

Povezani proizvodi

Kao dobavljač senzora protoka, nudimo i niz povezanih proizvoda. Na primjer, imamoPlastični float prekidači za kućne uređaje, koji su dizajnirani za upotrebu u aplikacijama za kućanstvo za otkrivanje razine tekućine. Ovi prekidači izrađeni su od plastičnih materijala visoke kvalitete, osiguravajući izdržljivost i pouzdanost.

Drugi proizvod jeStroj za kavu NBR PLOW BOLD. Ova plovka kuglica posebno je dizajnirana za strojeve za kavu za kontrolu vodene razine. Napravljen je od NBR (guma nitril butadien), koji je otporan na kavu i druga pića.

I mi imamoPrekidač protoka vode senzora. Ovaj se prekidač koristi za otkrivanje prisutnosti ili odsutnosti protoka vode u cjevovodu. Može se koristiti u raznim primjenama, kao što su sustavi za pročišćavanje vode i industrijski sustavi hlađenja.

Kontaktirajte nas za nabavu

Ako ste zainteresirani za naše vrtloške senzore protoka ili bilo koji drugi naši proizvodi, pozivamo vas da nas kontaktirate na raspravu o nabavi. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći u odabiru pravog senzora za vašu specifičnu aplikaciju. Možemo pružiti detaljne tehničke informacije, specifikacije proizvoda i cijene. Bez obzira jeste li mala tvrtka ili veliko industrijsko poduzeće, posvećeni smo pružanju proizvoda visoke kvalitete i izvrsnoj korisničkoj usluzi.

Reference

• White, FM (2003). Mehanika tekućine. McGraw - Hill.
• Miller, RW (1996). Priručnik za inženjering za mjerenje protoka. McGraw - Hill.
• ISO 12764: 2014, „Mjerenje protoka tekućine u zatvorenim vodovima - vrtložni mjeritelji protoka - zahtjevi za ugradnju i rad“.