Què és un mesurador de cabal Vortex?

Un mesurador de vòrtex és un tipus de mesurador de cabal volumètric que fa ús d'un fenomen natural que es produeix quan un líquid flueix al voltant d'un objecte bluff.Els mesuradors de cabal de vòrtex funcionen sota el principi de vessament de vòrtex, on els vòrtexs (o remolins) es desprenen alternativament aigües avall de l'objecte.La freqüència del vessament del vòrtex és directament proporcional a la velocitat del líquid que flueix pel mesurador.

Els mesuradors de cabal Vortex són els més adequats per a mesures de cabal on la introducció de peces mòbils presenta problemes.Estan disponibles en qualitat industrial, llautó o tota la construcció de plàstic.La sensibilitat a les variacions en les condicions del procés és baixa i, sense peces mòbils, un desgast relativament baix en comparació amb altres tipus de mesuradors de cabal.

Disseny del mesurador de cabal Vortex

Un mesurador de cabal de vòrtex normalment està fet d'acer inoxidable 316 o Hastelloy i inclou un cos de bluff, un conjunt de sensor de vòrtex i l'electrònica del transmissor, tot i que aquest últim també es pot muntar a distància (figura 2).Normalment estan disponibles en mides de brida de ½ polzada a 12 polzades. El cost instal·lat dels comptadors de vòrtex és competitiu amb el dels mesuradors d'orifici en mides inferiors a les sis polzades.Els mesuradors de cos d'hòstia (sense brida) tenen el cost més baix, mentre que els mesuradors amb brida són preferits si el fluid de procés és perillós o es troba a una temperatura elevada.

S'han experimentat les formes del cos de bluff (quadrat, rectangular, en forma de T, trapezoïdal) i les dimensions per aconseguir les característiques desitjades.Les proves han demostrat que la linealitat, la baixa limitació del nombre de Reynolds i la sensibilitat a la distorsió del perfil de velocitat varien només lleugerament amb la forma del cos del farol.En mida, el cos del bluff ha de tenir una amplada que sigui una fracció prou gran del diàmetre de la canonada perquè tot el flux participi en el vessament.En segon lloc, el cos del bluff ha de tenir vores que sobresurten a la cara amunt per fixar les línies de separació del flux, independentment del cabal.En tercer lloc, la longitud del cos del farol en la direcció del flux ha de ser un determinat múltiple de l'amplada del cos del farol.

Avui en dia, la majoria dels mesuradors de vòrtex utilitzen sensors piezoelèctrics o de tipus capacitat per detectar l'oscil·lació de pressió al voltant del cos del bluff.Aquests detectors responen a l'oscil·lació de pressió amb un senyal de sortida de baixa tensió que té la mateixa freqüència que l'oscil·lació.Aquests sensors són modulars, econòmics, fàcils de substituir i poden funcionar en un ampli rang de temperatures, des de líquids criogènics fins a vapor sobreescalfat.Els sensors es poden localitzar dins del cos del mesurador o fora.Els sensors mullats estan estressats directament per les fluctuacions de pressió del vòrtex i estan tancats en caixes endurides per suportar els efectes de la corrosió i l'erosió.

Els sensors externs, normalment tensiometres piezoelèctrics, detecten el vessament del vòrtex de manera indirecta a través de la força exercida sobre la barra de deformació.Els sensors externs es prefereixen en aplicacions altament erosives/corrosives per reduir els costos de manteniment, mentre que els sensors interns ofereixen una millor amplitud (millor sensibilitat al flux).També són menys sensibles a les vibracions de les canonades.La carcassa de l'electrònica sol tenir una classificació resistent a les explosions ia la intempèrie i conté el mòdul transmissor electrònic, les connexions de terminació i, opcionalment, un indicador de cabal i/o un totalitzador.

Estils de mesurador de cabal Vortex

Els mesuradors de vòrtex intel·ligents proporcionen un senyal de sortida digital que conté més informació que només el cabal.El microprocessador del mesurador de cabal pot corregir automàticament les condicions insuficients de la canonada recta, les diferències entre el diàmetre del forat i el del matin.

Aplicacions i limitacions

Els mesuradors de vòrtex no es solen recomanar per a aplicacions de lots o altres aplicacions de flux intermitent.Això es deu al fet que la configuració del cabal d'aigua de l'estació de dosificació pot caure per sota del límit mínim del nombre de Reynolds del comptador.Com més petit sigui el lot total, més significatiu és probable que sigui l'error resultant.

Els gasos de baixa pressió (baixa densitat) no produeixen un pols de pressió prou fort, especialment si les velocitats del fluid són baixes.Per tant, és probable que en aquests serveis l'autonomia del comptador sigui deficient i els cabals baixos no siguin mesurables.D'altra banda, si la capacitat d'abast reduïda és acceptable i el mesurador està dimensionat correctament per al flux normal, encara es pot considerar el mesurador de vòrtex.