Un misuratore di vortice è un tipo di flussometro volumetrico che sfrutta un fenomeno naturale che si verifica quando un liquido scorre attorno a un oggetto tozzo.I misuratori di portata a vortice funzionano secondo il principio di distacco dei vortici, in cui i vortici (o vortici) vengono rilasciati alternativamente a valle dell'oggetto.La frequenza della perdita di vortice è direttamente proporzionale alla velocità del liquido che scorre attraverso il contatore.
I misuratori di portata a vortice sono più adatti per misurazioni di flusso in cui l'introduzione di parti in movimento presenta problemi.Sono disponibili in versione industriale, in ottone o interamente in plastica.La sensibilità alle variazioni delle condizioni di processo è bassa e, senza parti in movimento, l'usura è relativamente bassa rispetto ad altri tipi di misuratori di portata.
Progettazione del misuratore di portata a vortice
Un misuratore di portata a vortice è generalmente realizzato in acciaio inossidabile 316 o Hastelloy e comprende un corpo tozzo, un gruppo sensore a vortice e l'elettronica del trasmettitore, sebbene quest'ultimo possa anche essere montato in remoto (Figura 2).Sono generalmente disponibili con flange di dimensioni comprese tra ½ pollice e 12 pollici. Il costo di installazione dei misuratori a vortice è competitivo con quello dei misuratori ad orifizio di dimensioni inferiori a sei pollici.I misuratori con corpo wafer (senza flangia) hanno il costo più basso, mentre i misuratori flangiati sono preferiti se il fluido di processo è pericoloso o ha una temperatura elevata.
Sono state sperimentate forme e dimensioni del corpo tozzo (quadrato, rettangolare, a T, trapezoidale) per ottenere le caratteristiche desiderate.I test hanno dimostrato che la linearità, la limitazione del basso numero di Reynolds e la sensibilità alla distorsione del profilo di velocità variano solo leggermente con la forma del corpo tozzo.In termini di dimensioni, il corpo tozzo deve avere una larghezza che costituisca una frazione sufficientemente grande del diametro del tubo da consentire all'intero flusso di partecipare allo spargimento.In secondo luogo, il corpo tozzo deve avere bordi sporgenti sulla faccia a monte per fissare le linee di separazione del flusso, indipendentemente dalla portata.In terzo luogo, la lunghezza del corpo tozzo nella direzione del flusso deve essere un certo multiplo della larghezza del corpo tozzo.
Oggi, la maggior parte dei misuratori di vortici utilizza sensori piezoelettrici o di tipo capacitivo per rilevare l'oscillazione della pressione attorno al corpo tozzo.Questi rilevatori rispondono all'oscillazione della pressione con un segnale di uscita a bassa tensione che ha la stessa frequenza dell'oscillazione.Tali sensori sono modulari, economici, facilmente sostituibili e possono funzionare in un’ampia gamma di intervalli di temperatura, dai liquidi criogenici al vapore surriscaldato.I sensori possono essere posizionati all'interno del corpo del misuratore o all'esterno.I sensori bagnati sono sollecitati direttamente dalle fluttuazioni della pressione del vortice e sono racchiusi in custodie rinforzate per resistere agli effetti della corrosione e dell'erosione.
I sensori esterni, tipicamente estensimetri piezoelettrici, rilevano il distacco del vortice indirettamente attraverso la forza esercitata sulla barra shedder.I sensori esterni sono preferiti su applicazioni altamente erosive/corrosive per ridurre i costi di manutenzione, mentre i sensori interni forniscono una migliore rangeability (migliore sensibilità al flusso).Sono inoltre meno sensibili alle vibrazioni dei tubi.L'alloggiamento dell'elettronica è generalmente classificato a prova di esplosione e resistente agli agenti atmosferici e contiene il modulo trasmettitore elettronico, le connessioni terminali e, facoltativamente, un indicatore di portata e/o un totalizzatore.
Stili del misuratore di portata a vortice
I misuratori a vortice intelligenti forniscono un segnale di uscita digitale contenente più informazioni oltre alla semplice portata.Il microprocessore del misuratore di portata può correggere automaticamente le condizioni di tubazione dritta insufficiente, le differenze tra il diametro del foro e quello del tubo
Applicazioni e limitazioni
I misuratori Vortex non sono generalmente consigliati per il dosaggio o altre applicazioni a flusso intermittente.Questo perché l'impostazione della portata di gocciolamento della stazione di dosaggio può scendere al di sotto del limite minimo del numero di Reynolds del contatore.Quanto più piccolo è il lotto totale, tanto più significativo sarà probabilmente l'errore risultante.
I gas a bassa pressione (bassa densità) non producono un impulso di pressione sufficientemente forte, soprattutto se le velocità del fluido sono basse.Pertanto, è probabile che in tali servizi la rangeability del contatore sarà scarsa e i flussi bassi non saranno misurabili.D'altra parte, se la rangeability ridotta è accettabile e il misuratore è correttamente dimensionato per un flusso normale, si può comunque prendere in considerazione il misuratore di portata a vortice.
Orario di pubblicazione: 21 marzo 2024