Vortex flowmålere er særligt velegnede til flowmåling af gasser, damp og lavviskose væsker. Målerne har en god nøjagtighed, et stort måleområde og stort turn-down. Derudover kan de bruges til applikationer fra -196...+450 °C.
Læs mere om Vortex-flowmåling
1RESULTATERNULSTIL
Yokogawa Vortex flow meter VY serie
Vortex flowmåleren er ideel til at måle på gas og damp, da selve målingen ikke påvirkes af ændringer i tryk og temperatur. Der kan måles med et meget stort turn-down, op til 33:1 med den samme høje nøjagtighed. Den nøje gennemtænkte sensorkonstruktion betyder at nul-punktet er meget stabilt og måleren kræver derfor intet vedligehold.
No results found
Vortex flowmåler til gas, damp og lav viskose væsker
Theodore von Kármán (1881-1963) beskrev i 1911 det fænomen, hvor et medies strømning forbi en obstruktion resulterer i en dannelse af hvirvler skiftevis på den ene og den anden side af obstruktionen.
Dette ses også i naturen. Satelitbilledet ovenfor viser en skyformation hvor der dannes vortex hvirvler efter de passerer et bjerg.
Han beskrev også, at afstanden mellem hvirvlerne er konstant fra en vis hastighed, og at der dermed er et lineært forhold mellem antallet af hvirvler og strømningshastighed. Dette fænomen anvendes i Vortex flowmåleren, hvor obstruktionen har benævnelsen "shedderbar".
Vortexfrekvensen
Vortexfrekvensen "f" er proportional med hastigheden "v". Derfor er det muligt at måle flowet, ved at måle vortexfrekvensen.
f = Vortexfrekvensen
St = Strouhals tal (konstant)
v = hastighed
d = bredde af shedderbar
Strouhals tal er et forhold imellem vortexafstanden (l) og bredden på shedderbaren (d). Normalt er afstanden imellem vortexhvirvlerne 6 gange bredden på shedderbaren.
Strouhals tal en den reciprokke værdi (1/6 ~ 0,17).
Da Strouhals tal er en konstant, kan hastigheden måles ved at tælle antallet af vortexhvirvler.
Reynolds tal
Reynolds tal beskriver hvorledes mediet flyder i et rør. Ethvert flow-fænomen i rør afhænger af Re
Måleområdet for en Vortexflowmåler er afhængigt af Reynold's tal som er en funktion af flowhastighed, rørdiameter og viskositet. Reynold's tal er en enhedsløs størrelse der definerer hvor turbulent et medieflow er.
Laminart eller turbulent flow
Figuren til højre viser de tre faser der skelnes imellem når man snakker om flowprofilerne
- Laminart flow
- Transitions flow
- Turbulent flow
Shedderbar
Vortex flowmåleren er opbygget af et målerør hvori der er placeret en obstruktion som kaldes en shedderbar. Når et strømmende medie rammer et ikke-strømlinet objekt (shedderbaren), splittes mediestrømmen og strømmer omkring objektet skiftevis fra side til side (vortex hvirvler). Strømningsdelingen forårsager en stigning i hastighed og derved et tryktab (jvf. Bernoullis ligning) skiftevis fra den ene side af shedderbaren til den anden side. Pga. mediets tendens til hele tiden at prøve og udligne trykforskellen opstår der denne skiftende placering af hvirvlerne. Denne trykforskel hen over shedderbaren giver en kraft påvirkning fra side til side.
Selve aftastningen af hvirvlerne gøres ved hjælp af to indbyggede piezokrystaller. Når en piezokrystal påvirkes mekanisk, afgiver den en spændingsimpuls, så hver gang en vortex hvirvel passere shedderbaren afgives der spændingsimpulser.
Fordelen ved at anvende to piezokrystaller er at man opnår en bedre nøjagtighed, da der er mulighed for at frasortere støjsignaler fra rørvibrationer.
Der er værd at bemærke at de to piezokrystaller ikke er i medie kontakt, men sidder inde i shedderbaren i den del som er placeret uden for målerøret.
Flowmåling med vortex
Måleområdet for en vortexflowmåler defineres af Reynolds tal der som minimum skal være Re > 20.000.
Figuren nedenfor viser måleområdet som en funktion af Strouhal's tal og Reynolds tal.
Det mindste målbare flow er defineret af Reynolds tal (Re = 20.000). Vorteflowmåleren kan altså ikke måle helt ned til nul, hvilket umiddelbart virker som en stor ulempe. Sammenlignes der med andre måleprincipper, vil man dog se at vortexflowmåleren har et meget stort turn-down (30:1) som opvejer det.
Eftersom måleområdet defineres af Reynolds tal, vil dette påvirkes af viskositets ændringer. Så ved stigende viskositet, stiger det mindste målebare flow. Ved viskositeter over 5 cP er vortexflowmåleren ikke velegnet.
Tilbage til produktoversigten