Վորտեքսային հոսքաչափերը հիմնված են հաշվի առնելու ճնշման փոփոխությունների պարբերականությունը, որոնք ձևավորվում են հոսքում խողովակաշարի որոշակի խոչընդոտից հետո կամ շիթերի տատանումների և հորձանուտի առաջացման ժամանակ:
Արժանապատվություն
Այս տեսակի առաջին սարքերը հայտնվել են անցյալ դարի 60-ական թվականներին։ Նրանց հիմնական անհարմարությունը չափման պարամետրերի փոքր շրջանակն էր և զգալի սխալը: Էլեկտրոնային ժամանակակից հորձանուտային հոսքաչափը դարձել է ավելի կատարյալ, արդյունավետ և ձեռք է բերել բազմաթիվ առավելություններ, որոնք ներառում են հետևյալը.
- չափման համակարգի հարաբերական պարզություն;
- տվյալները միշտ կայուն են՝ անկախ ջերմաստիճանից և առկա ճնշումից;
- բարձր ճշգրտության չափումներ;
- գծային ազդանշանների չափում;
- առողջ և պարզ դիզայն;
- չափման լայն տիրույթ;
- ստատիկ տարրեր;
- Ինքնաախտորոշման գործառույթը հասանելի է որոշ մոդելներում:
Թերություններ
ՎորտեքսRosemount հոսքաչափը նախատեսված է 20 մմ-ից մինչև 300 մմ տրամագծով խողովակներում օգտագործելու համար, քանի որ փոքր խողովակաշարերը բնութագրվում են ընդհատվող հորձանուտի ձևավորմամբ, իսկ ավելի մեծ խողովակաշարերը դժվար է շահագործել: Միևնույն ժամանակ, հնարավոր չէ օգտագործել այն ցածր հոսքի արագությամբ՝ ազդանշանի չափման բարդության և ճնշման զգալի նվազման պատճառով։ Նաև թրթռման և պուլսացիայի ձայնային տեսակները ազդում են սարքի աշխատանքի վրա: Թրթռացող խողովակաշարը և կոմպրեսորները գործում են որպես միջամտություն: Դրանց վերացումը հնարավոր է մուտքի մոտ տեղադրված ռեակտիվ ուղղիչի օգնությամբ կամ հակառակ միացումով և էլեկտրոնային զտիչներով լրացուցիչ փոխարկիչի տեղադրմամբ՝ չափիչ ազդանշանների և իմպուլսացիայի հաճախականությունների տարբերության դեպքում։
Դասակարգում
Սարքերի համար կա երեք տարբերակ՝ բաժանված ըստ փոխարկիչի տեսակի՝
- Վորտեքսային հոսքաչափ, որում անշարժ մարմինը կատարում է առաջնային փոխարկիչի դեր: Նրանում հետզհետե անշարժ մարմինը շրջանցելուց հետո երկու կողմից առաջանում են թռչող հորձանուտներ, որոնց պատճառով առաջանում է պուլսացիա։
- Մեխանիզմներ առաջնային փոխարկիչի պտտվող հոսքով, որոնք ստեղծում են ճնշման պուլսացիա՝ խողովակաշարի ընդլայնված մասում ձագարի ձևի ընդունման պատճառով։
- Վորտեքսային հոսքաչափեր՝ որպես փոխարկիչ շիթով: Այս դեպքում ճնշման պուլսացիան ապահովվում է ռեակտիվ տատանումների միջոցով։
Առաջին երկու տարբերակներն ավելի հարմար են հորձանուտի հոսքաչափի սահմանման համար: Բայց հաշվի առնելով երրորդի հոսքի շարժման փոփոխական բնույթըտեսակը, այն նույնպես պատկանում է այս կատեգորիային։ Գործընթացի բնութագրերի ամենամեծ նմանությունը նշվում է առաջին և երրորդ տարբերակներում։
Վորտեքս գոլորշու հոսքաչափ՝ պարզեցված փոխարկիչով
Մարմինը շրջանցելու ժամանակ հոսքը փոխում է շիթերի ուղղության հետագիծը, միաժամանակ դրանց արագությունը մեծանում է, իսկ ճնշումը նվազում է։ Հակադարձ փոփոխությունը տեղի է ունենում օբյեկտի միջնամասից հետո: Նրա հետևի մասում ձևավորվում է ցածր ճնշում, իսկ առջևում՝ բարձր։ Մարմնի անցումից հետո սահմանային շերտը հեռանում է, և ցածր սեղմման ազդեցությամբ առաջանում է հորձանուտ, ինչպես նաև երբ փոխվում է հետագիծը։ Սա բնորոշ է հարթեցված մարմնի երկու բլթերի համար: Պտուտների այլընտրանքային ձևավորումն իրականացվում է երկու կողմից, քանի որ դրանք խանգարում են միմյանց ձևավորմանը: Սա նշանավորում է Karman ուղու ստեղծումը:
Հատուկ փաթաթան մարմինն ունի ինքնամաքրվող աշխատանքային մակերեսներ պտտվող պտույտների շնորհիվ, նույնիսկ խիստ աղտոտված միջավայրում, դրանք միշտ մաքուր են:
Հոսքի չափերն ու արագությունը ուղիղ համեմատական են պտույտների առաջացման պարբերականությանը, որը համապատասխանում է հաստատուն չափի արագությանը և որպես ծավալային հոսքի հետևանք։ Եթե կայուն հորձանուտի ձևավորումը տեղի է ունենում ցածր հոսքի արագությամբ, ապա հոսքաչափը կչափի 20 լ/րոպե:
Հեշտ կառուցվածքի մարմին
Վորտեքսի հոսքաչափը սովորաբար հիմնված է պրիզմատիկ տարրի վրաtrapezoidal, եռանկյուն կամ ուղղանկյուն: Առաջին տարբերակի դիզայնը գնում է դեպի ջրի հոսքը։ Հաշվի առնելով ճնշման որոշակի կորուստը՝ նման տարրերը բավարար կանոնավորությամբ և ուժով տատանումներ են առաջացնում։ Բացի այդ, հատուկ հարմարավետություն է նշվում ելքային ազդանշանների փոխակերպման ժամանակ:
Վորտեքսի հոսքաչափը որոշ դեպքերում կարող է օգտագործել երկու պարզեցված սարքեր՝ ելքային ազդանշանները մեծացնելու համար, որոնց դեպքում դրանք գտնվում են սահմանված հեռավորության վրա: Ուղղանկյուն երկրորդ պրիզմաների կողային մասերում առաձգական բարակ թաղանթներով թաքնված են պիեզոէլեկտրական տարրեր, որոնց պատճառով ձայնային միջամտության ենթարկվելու հնարավորություն չկա։
Փոխակերպումների տեսակները
Գոյություն ունեն ելքային ազդանշանները հորձանուտի փոփոխություններից փոխակերպելու մի քանի եղանակ: Առավել տարածված են հոսքերի արագությունը կարգավորվող տարրերից և ճնշման համակարգված փոփոխությունները: Զգացող տարրը բաղկացած է մեկ կամ երկու հաղորդիչ տիպի տաք մետաղալարով անեմոմետրերից: Օգտագործվում է ուլտրաձայնային, ինտեգրվող, հզոր և ինդուկտիվ հոսքի փոխարկիչ: Պատշաճ աշխատանքի համար հորձանուտի հոսքաչափը պետք է իր առջև ունենա խողովակի ազատ, հարթ հատված:
Ավելացած տրամագծով խողովակների շահագործման դժվարությունները պայմանավորված են հետևյալ պատճառներով.
- փոթորիկի առաջացման կանոնավորության նվազում;
- փոթորիկի թափման վատ կատարում;
- Տատանումների ընդհանուր թվի նվազում։
Ձագարպտտվող հոսքաչափեր. գործողության սկզբունք
Այս սարքերում փոխարկիչները ունեն մեխանիզմ, որն ապահովում է խողովակաշարի մի մասի միջոցով դեպի ընդլայնված կողմը կամ փոքր գլանաձև վարդակների միջոցով փոխանցվող հոսքի ոլորումը: Խողովակի մեջ ձևավորվում է ձագարի տեսքով, և դրա շուրջը շարժվող պտտվող միջուկով առանցքը պտտվում է իր առանցքի շուրջ: Վերին մասի հոսքն ունի ճնշում, որը միաժամանակ զարկ է տալիս միջուկի անկյունային տեղաշարժին, մինչդեռ այն հավասար է ծավալի հոսքի արագությանը կամ գծային արագությանը: Հաղորդավար տաք մետաղալարով անեմոմետրերը կամ էլեկտրամեխանիկական տարրը փոխարկում են չափիչ ալիքների արագությունը կամ պուլսացիայի հաճախականությունը: Գործընթացը բաղկացած է երկու փուլից՝ նախ ձևավորվում է ծավալային հոսքի փոխանցումը շարունակվող հորձանուտի առաջացման հաճախականությանը, այնուհետև հաճախականությունը վերածվում է ազդանշանի։
Տատանվող շիթային հոսքաչափ
Անցնելով վարդակով, գազի կամ հեղուկի հոսքը գտնվում է ուղղանկյունի տեսքով խաչմերուկ ունեցող դիֆուզորի մեջ: Որոշ դեպքերում հոսքը որոշակի պահին հերթափոխով սեղմվում է դիֆուզորի տարբեր պատերին: Հանգստացնող սարքի շիթային էլեկտրիֆիկացնող հատկությունը նվազեցնում է ճնշումը շրջանցող խողովակի վերին հատվածում, մինչդեռ ստորին մասում այն մնում է նույնը, և ստեղծվում է շարժում, որը շիթը տեղափոխում է դիֆուզորի ստորին հատված: Դրանից հետո եզրային խողովակում փոխվում է շարժման բնույթը, շիթը տատանվում է։
Շիթը, սեղմված դիֆուզորի ստորին տարրում հիդրավլիկ վերադարձի փոխարկիչներում, միայն մասամբ դուրս է գալիս ելքային խողովակով: Շրջանառության մեջվերին ալիքը շեղում է շիթերի համամասնությունը և առաջին վարդակից անցնելիս այն տեղափոխվում է երկրորդ վարդակից հոսքի ստորին դիրքը: Այնուհետև մի հատված առանձնացվում է և անցնում շրջանցող վերին ալիք, ներքև տեղափոխումից հետո տեղի է ունենում տատանումների գործընթացը, մինչդեռ հոսքի երկու կողմերում տեղի է ունենում ճնշման միաժամանակյա փոփոխություն։
Այս տեսակի փոխարկիչն ավելի ռացիոնալ է: Դրա շնորհիվ ձևավորվում է տատանումների խիստ ընթացք և առկա է տատանումների հաճախականության անմիջական ազդեցությունը հոսքի արագության վրա։
Յոկոգավայի հորձանուտաչափերն առավել լայնորեն կիրառվում են փոքր տրամագծով խողովակաշարերում՝ առավելագույնը մինչև 90 մմ: Որոշ դեպքերում այս տիպի սարքերն օգտագործվում են որպես մասնակի փոխարկիչների փոխարինիչներ:
Այսօր հոսքաչափերի արտադրության որակը մշտապես զարգանում է, և նոր հնարավորություններ են ի հայտ գալիս, չնայած այն հանգամանքին, որ նման սարքերն ունեն բավականին երկար օգտագործման ժամկետ: Մշակողները փնտրում են ավելի արդյունավետ դիզայներական լուծումներ՝ ստեղծելով ավելի արդյունավետ տեխնոլոգիական տարբերակներ։
