วอร์เท็กซ์ฟล็อกเมเตอร์ เป็นอุปกรณ์วัดกระแสทั่วไปที่ใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมเพื่อวัดกระแสของก๊าซ, น้ําเหลวและควายต่อไปนี้คือคําอธิบายรายละเอียดของหลักการการทํางานของมัน, โครงสร้าง สภาพการทํางาน ปัญหาที่เป็นไปได้ การชดเชยอุณหภูมิและความดัน และอุปกรณ์ที่จําเป็นในการวัดควายที่อิ่มหรือควายที่ร้อนเกิน
1วิธีการทํางาน
เครื่องวัดกระแสระไหลเวอร์เท็กซ์ (Vortex flowmeters) ใช้หลักการของถนนกระแสระไหลเวอร์เท็กซ์ของคาร์แมน (Karman vortex street principle) เมื่อของเหลวไหลผ่านร่างกายที่ไม่เท่าเทียมกัน (ที่เรียกว่า เครื่องกําเนิดกระแสระไหลเวอร์เท็กซ์) จะเกิดกระแสระไหลเวอร์เท็กซ์ที่สลับกันที่ผลิตและปล่อยในระดับความถี่เฉพาะความถี่ของการสร้างหมุนเวียนเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของของเหลว ดังนั้นอัตราการไหลของของเหลวสามารถคํานวณโดยการตรวจจับความถี่ของหมุนเวียนเหล่านี้วิธีการตรวจพบทั่วไปประกอบด้วยเซนเซอร์ไฟฟ้าแบบพีเซโอหรือเซนเซอร์ประสิทธิภาพเพื่อบันทึกความถี่ของหมอก.
2โครงสร้าง
โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องวัดระบายน้ําหมุนเวียนประกอบด้วย:
เครื่องกําเนิดหมุน: ปกติเป็นคอลัมน์สามเหลี่ยมหรือพริซมที่ใช้ในการรบกวนของเหลวและสร้างหมุน
• เครื่องตรวจจับเซนเซอร์: อุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจจับความถี่ของหมุนเวียน เช่น เครื่องตรวจจับไฟฟ้าปิเซโอหรือจุลภาพ
ท่อวัดกระแส: เครื่องผลิตหมุนเวียนและ sonda ถูกติดตั้งในที่ของเหลวไหลผ่านส่วนนี้
• หน่วยประมวลผลสัญญาณ: สัญญาณที่เก็บโดยเครื่องสํารวจถูกแปลงเป็นข้อมูลความเร็วหรือการไหล
3สภาพการทํางาน
เครื่องวัดกระแสระไหลเวอร์เท็กซ์ เหมาะสําหรับการวัดของเหลวดังต่อไปนี้:
• ก๊าซ เช่น อากาศ ไนโตรเจน ก๊าซธรรมชาติ เป็นต้น
•ของเหลว เช่น น้ํา น้ํามัน เป็นต้น
คันน้ํา: เช่น คันน้ําอิ่มและคันน้ําอุ่นเกิน
หมายเหตุในการใช้:
• ความต้องการส่วนท่อตรง: เพื่อให้การวัดแม่นยํามันเป็นปกติที่จําเป็นที่จะรักษาส่วนท่อตรงที่ยาวพอ ก่อนและหลังจากวัดระบายของหมุนเวียนเพื่อหลีกเลี่ยงความผิดปกติสนามการไหล.
• ระยะความเร็วของของเหลว: เครื่องวัดระบายน้ํา Vortex เหมาะสําหรับระดับระบายน้ําที่ปานกลางถึงสูง
• อุณหภูมิและความดันวัสดุและเซ็นเซอร์ของวอร์เท็กซ์ฟล็อกเมเตอร์ที่เหมาะสมต้องถูกเลือกตามสภาพการทํางานเฉพาะเจาะจง เพื่อปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิหรือความดันสูงขึ้น.
4ปัญหาทั่วไป
วอร์เท็กซ์ฟล็อกเมเตอร์อาจพบปัญหาต่อไปนี้ในการใช้งาน:
ผลการสั่นสะเทือน: การสั่นสะเทือนของท่อสามารถขัดขวางความแม่นยําของสัญญาณ ส่งผลให้มีข้อมูลการวัดที่ไม่ถูกต้อง
ความรู้สึกของอัตราการไหลที่ต่ํา: ในอัตราการไหลที่ต่ํา สัญญาณหมุนที่เกิดขึ้นอาจไม่ชัดเจนพอ ทําให้ความแม่นยําของการวัดลดลง
การปรับขนาดและการเกรด: การปรับขนาดหรือการเกรดบนผนังภายในของท่อการวัดสามารถส่งผลกระทบต่อผลงานและความมั่นคงในการวัดของเครื่องผลิตหมุนเวียน
• วัตถุต่างประเทศที่บล็อก: วัตถุต่างประเทศที่บล็อกท่อการวัด จะทําให้เกิดความผิดพลาดในการวัด
5- ค่าตอบแทนอุณหภูมิและความดันในการวัดควายจืดและควายร้อนเกิน
เมื่อวัดกระแสของควันที่อิ่มหรือร้อนเกินการชดเชยอุณหภูมิและความดันเป็นสิ่งสําคัญเพื่อให้แน่ใจว่าผลการวัดระบายน้ําสะท้อนกระบายน้ําของมวลหรือระบายน้ําของปริมาตรภายใต้สภาพจริง.
• ควายจืด: ความหนาแน่นของควายจืดมีความสัมพันธ์คงที่กับอุณหภูมิและความดัน ดังนั้นความหนาแน่นสามารถคํานวณโดยการวัดความดันหรืออุณหภูมิ
• คันน้ําร้อนเกิน: เนื่องจากอุณหภูมิและความดันของมันเป็นอิสระกันอย่างค่อนข้างมาก ดังนั้นอุณหภูมิและความดันต้องวัดพร้อมกันเพื่อคํานวณความหนาแน่น
วิธีการชดเชย:
การชดเชยอุณหภูมิ: รับอุณหภูมิของของเหลวในเวลาจริง โดยการติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิ
• การชําระความดัน: คว้าความดันของของเหลวในเวลาจริงโดยการติดตั้งตัวส่งความดัน
การคํานวณกระแส: ข้อมูลอุณหภูมิและความดันถูกใส่เข้าไปในเครื่องคํานวณกระแสหรือระบบอัตโนมัติสําหรับการชําระค่าตอบแทนความหนาแน่นในเวลาจริง เพื่อคํานวณอัตราการไหลของมวลที่แม่นยํา
6อุปกรณ์ที่จําเป็น
เพื่อบรรลุการชดเชยอุณหภูมิและความดันที่แม่นยํา ปกติต้องมีอุปกรณ์ Hardware ดังนี้
•ร่างของวอร์เท็กซ์ฟล็อกเมเตอร์: อุปกรณ์พร้อมกับอินเตอร์เฟซการออกสัญญาณมาตรฐาน
เครื่องตรวจจับอุณหภูมิ (เช่นเทอร์โมคอลล์หรือตัวต่อต้านอุณหภูมิ) : ใช้ในการวัดอุณหภูมิของควาย
• เครื่องถ่ายความดัน: ใช้ในการวัดความดันของควาย
เครื่องคํานวณกระแสหรือระบบ DCS/PLC: ใช้ในการรับสัญญาณอุณหภูมิ ความดัน และกระแส และดําเนินการคํานวณการชดเชย
7เพิ่ม:
ทําไมการชําระอุณหภูมิและความดันจึงจําเป็นเมื่อวัดควายที่อิ่มหรือร้อนเกิน
การชดเชยอุณหภูมิและความดันจําเป็นเมื่อวัดควายที่อิ่มหรือร้อนเกิน โดยหลักแล้วเพราะความหนาแน่นของควายแตกต่างกันอย่างสําคัญกับอุณหภูมิและความดันโดยไม่เสียค่าตอบแทน, วอร์เท็กซ์ฟลอมเมตรสามารถวัดกระแสของปริมาณเท่านั้น และสําหรับการควบคุมกระบวนการที่แม่นยําและการคํานวณพลังงาน เรามักต้องรู้กระแสของมวลหรือกระแสของปริมาณมาตรฐาน
1การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของควอง
• ควายจืด: ในสภาพจืด มีการสอดคล้องอย่างเข้มงวดระหว่างอุณหภูมิและความดันของควายดังนั้นความหนาแน่นสามารถกําเนิดได้โดยการวัดพารามิเตอร์, เช่นอุณหภูมิหรือความดัน แต่ยังจําเป็นต้องหาความหนาแน่นในเวลาจริงเพื่อการชดเชยเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพการทํางาน
• อุณหภูมิที่ร้อนเกิน: อุณหภูมิและความดันแตกต่างกันอย่างอิสระ และความหนาแน่นไม่สามารถกําหนดได้เพียงด้วยปารามิเตอร์เดียวมันจําเป็นต้องวัดทั้งอุณหภูมิและความดัน เพื่อคํานวณความหนาแน่นของควอง.
2ประเภทของกระแสและเป้าหมายการวัด
• ปริมาณการไหลผ่าน: เครื่องวัดการไหลผ่านระบวนการระบวนการระบวนการระบวนการระบวนการค่านี้ไม่ได้สะท้อนตรงมวลที่อุณหภูมิและความดันที่แตกต่างกัน.
อัตราการไหลของมวล: นี่คือปริมาณที่มีประโยชน์มากขึ้นในการควบคุมกระบวนการและคํานวณพลังงาน เนื่องจากมันเกี่ยวข้องกับมวลจริงของของเหลวคุณต้องใช้สูตร:
• การชดเชยความหนาแน่น: ผ่านการวัดอุณหภูมิและความดันความหนาแน่นในเวลาจริงถูกคํานวณและชดเชยเพื่อให้แน่ใจว่าผลการวัดคืออัตราการไหลของมวลที่แม่นยําหรืออัตราการไหลของปริมาณปริมาณมาตรฐาน.
3.ความต้องการในการคํานวณพลังงานควาย
ในการใช้งานอุตสาหกรรมหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับการทําความร้อนด้วยควาย หรืออุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยควาย การถ่ายทอดพลังงานของควายเป็นสิ่งสําคัญอัตราการเติบโตของความร้อน (enthalpy) ของควายหอมเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิและความดันโดยไม่มีการชดเชย ข้อมูลจากเครื่องวัดระบายน้ําไม่สามารถใช้ได้อย่างแม่นยําในการคํานวณพลังงาน
• การชําระค่าตอบแทนในเวลาจริง ให้ปารามิเตอร์สภาพจริงของควาย เพื่อสมดุลพลังงานและการควบคุมที่แม่นยํากว่า
4.การเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกของสภาพการทํางานจริง
อุณหภูมิและความดันในระบบควันอาจเปลี่ยนแปลงตามเวลา เช่น ภายใต้สภาพภาระสูงหรือต่ํา และการเปลี่ยนแปลงนี้จะทําให้ความหนาแน่นของควันเปลี่ยนแปลงเพื่อให้การวัดแม่นยํา, การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ต้องถูกจับและชดเชยอย่างไดนามิค
สรุป
การชดเชยอุณหภูมิและความดันจําเป็นสําหรับการวัดควายที่อิ่มและร้อนเกิน เพราะมันสามารถ:
• ปริมาณการไหลที่วัดโดยเครื่องวัดการไหลที่ถูกแก้ไขคือปริมาณการไหลของมวล
• ให้ข้อมูลการไหลเวียนของควายที่แม่นยํากว่าสําหรับการควบคุมกระบวนการ
• รับประกันความแม่นยําของการคํานวณพลังงานและประสิทธิภาพกระบวนการ
โดยการวัดอุณหภูมิและความดันในเวลาจริง และรวมข้อมูลเหล่านี้สําหรับการคํานวณความหนาแน่นทําให้การวัดมีความน่าเชื่อถือและแม่นยํามากขึ้น.
สรุป
วอร์เท็กซ์ฟล็อกเมเตอร์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพราะโครงสร้างที่เรียบง่าย การบํารุงรักษาง่าย และการใช้งานที่กว้างขวางการชดเชยอุณหภูมิและความดันเป็นสิ่งสําคัญในการรับประกันความแม่นยําและความน่าเชื่อถือของข้อมูลการไหล.
ขอบคุณครับ