Matësat e rrjedhës së vorbullës bazohen në marrjen parasysh të periodicitetit të ndryshimeve të presionit që krijohen në rrjedhje pas një pengese të caktuar në tubacion, ose gjatë lëkundjes dhe formimit të vorbullës së avionit.
Dinjiteti
Pajisjet e para të këtij lloji u shfaqën në vitet '60 të shekullit të kaluar. Shqetësimi i tyre kryesor ishte diapazoni i vogël i parametrave të matjes dhe një gabim i rëndësishëm. Matësi elektronik i rrjedhës së vorbullës moderne është bërë më i përsosur, efikas dhe ka fituar shumë përparësi, të cilat përfshijnë sa vijon:
- thjeshtësia relative e sistemit të matjes;
- të dhënat janë gjithmonë të qëndrueshme, pavarësisht nga temperatura dhe presioni i disponueshëm;
- matje me saktësi të lartë;
- matja e sinjaleve lineare;
- dizajn i fortë dhe i thjeshtë;
- gamë e gjerë matëse;
- elemente statike;
- Funksioni i vetë-diagnostikimit disponohet në disa modele.
Difekte
VortexMatësi i rrjedhës Rosemount është projektuar për përdorim në tubacione me diametër nga 20 mm deri në 300 mm, pasi tubacionet më të vogla karakterizohen nga formimi i ndërprerë i vorbullës dhe tubacionet më të mëdha janë të vështira për t'u përdorur. Në të njëjtën kohë, nuk është e mundur të përdoret me një shpejtësi të ulët rrjedhjeje, për shkak të kompleksitetit të matjes së sinjalit dhe një rënie të ndjeshme të presionit. Gjithashtu, llojet e pulsimit të dridhjeve dhe zërit ndikojnë në funksionimin e pajisjes. Tubacioni vibrues dhe kompresorët veprojnë si ndërhyrje. Eliminimi i tyre është i mundur me ndihmën e një rregulluesi jet të montuar në hyrje, ose duke instaluar një transduktor shtesë me lidhje të kundërt dhe filtra elektronikë, në rast të ndryshimit midis sinjaleve matëse dhe frekuencave të pulsimit.
Klasifikimi
Ka tre opsione për pajisjet, të ndara sipas llojit të konvertuesit:
- Një matës i rrjedhës së vorbullës në të cilin një trup i palëvizshëm luan rolin e një dhënës primar. Gradualisht, në të formohen vorbulla fluturuese nga të dyja anët, pasi anashkalojnë një trup të palëvizshëm, për shkak të të cilit formohet pulsimi.
- Mekanizmat me një rrjedhje rrotulluese të konvertuesit primar, të cilët krijojnë një pulsim presioni për shkak të adoptimit të një forme hinke në pjesën e zgjeruar të tubacionit.
- Masat e rrjedhës Vortex me një rrymë si dhënës. Në këtë rast, pulsimi i presionit sigurohet nga lëkundjet e avionëve.
Dy opsionet e para janë më të përshtatshme për përcaktimin e një matësi të rrjedhës vorbull. Por në funksion të natyrës së ndryshueshme të lëvizjes së rrjedhës së tretëlloji, edhe ai i përket kësaj kategorie. Ngjashmëria më e madhe e karakteristikave të procesit vërehet në opsionin e parë dhe të tretë.
Matësi i rrjedhës së avullit Vortex me transduktor të efektshëm
Gjatë anashkalimit të trupit, rrjedha ndryshon trajektoren e drejtimit të avionëve, në të njëjtën kohë rritet shpejtësia e tyre dhe zvogëlohet presioni. Ndryshimi i kundërt ndodh pas mesit të objektit. Në anën e pasme të saj, formohet presion i ulët, dhe në pjesën e përparme - i lartë. Pas kalimit të trupit, shtresa kufitare largohet dhe nën ndikimin e ngjeshjes së ulët krijohet një vorbull, si dhe kur ndryshon trajektorja. Kjo është tipike për të dy lobet e një trupi të efektshëm. Formimi alternativ i vorbullave kryhet në të dy anët, pasi ato ndërhyjnë në formimin e njëri-tjetrit. Kjo shënon krijimin e pista Karman.
Trupi mbështjellës special ka sipërfaqe pune vetë-pastruese falë vorbullave, edhe në mjedise shumë të ndotura, ato janë gjithmonë të pastra.
Dimensionet dhe shpejtësia e rrjedhës janë në përpjesëtim të drejtë me periodicitetin e shfaqjes së vorbullave, që korrespondon me shpejtësinë në një madhësi konstante dhe si pasojë e rrjedhës së vëllimit. Nëse formimi i qëndrueshëm i vorbullës ndodh me shpejtësi të ulët rrjedhjeje, atëherë matësi i rrjedhës do të masë 20 l/min.
Trup i strukturës së racional
Matësi i rrjedhës së vorbullës zakonisht bazohet në një element prizmatiktrapezoidale, trekëndore ose drejtkëndore. Dizajni i opsionit të parë shkon drejt rrjedhës së ujit. Duke pasur parasysh disa humbje të presionit, elementë të tillë formojnë lëkundje me rregullsi dhe forcë të mjaftueshme. Përveç kësaj, vihet re lehtësi e veçantë gjatë konvertimit të sinjaleve dalëse.
Matësi i rrjedhës së vorbullës në disa raste mund të përdorë dy pajisje të thjeshta për të rritur sinjalet e daljes, në këtë rast ato ndodhen në një distancë të caktuar. Në pjesët anësore të prizmave të dytë drejtkëndëshe ka elemente piezoelektrike të fshehura nga membrana të holla elastike, për shkak të të cilave nuk ekziston mundësia e ekspozimit ndaj ndërhyrjeve akustike.
Llojet e transformimeve
Ka disa mënyra për të transformuar sinjalet e daljes nga ndryshimet e vorbullës. Më të përhapurit janë shpejtësia e rrjedhave nga elementët e thjeshtë dhe ndryshimet sistematike të presionit. Elementi sensor përbëhet nga një ose dy anemometra me tela të nxehtë të tipit përcjellës. Përdoret një transduktor i rrjedhës tejzanor, integrues, kapacitiv dhe induktiv. Për funksionimin e duhur, matësi i rrjedhës së vorbullës duhet të ketë një seksion të lirë e të sheshtë tubi përpara tij.
Vështirësitë në funksionimin e tubave me diametër të rritur shkaktohen nga arsyet e mëposhtme:
- ulje në rregullsinë e formimit të vorbullës;
- performancë e dobët e derdhjes së vorbullës;
- ulje në numrin total të luhatjeve.
Hipmatësit e rrjedhës së vorbullës: parimi i funksionimit
Në këto pajisje, konvertuesit kanë një mekanizëm që siguron përdredhjen e rrjedhës së transmetuar përmes një pjese të tubacionit në anën e tij të zgjeruar ose përmes grykave të vogla cilindrike. Një formë në formën e një gypi formohet në një tub dhe një bosht me një bërthamë vorbull që lëviz rreth tij rrotullohet rreth boshtit të tij. Rrjedha në pjesën e sipërme ka një presion që pulson njëkohësisht me zhvendosjen këndore të bërthamës, ndërsa është i barabartë me shpejtësinë e rrjedhës së vëllimit ose shpejtësinë lineare. Anemometrat me tela të nxehtë me përcjellës ose një element elektromekanik konvertojnë shpejtësinë ose frekuencën e pulsimit për kanalet matëse. Procesi përbëhet nga dy faza: së pari, formohet transferimi i rrjedhës së vëllimit në frekuencën e precesionit të vorbullës në vazhdim, më pas frekuenca shndërrohet në sinjal.
Matësi i rrjedhës së avionit luhatës
Duke kaluar nëpër grykë, rrjedha e gazit ose e lëngut është në një difuzor me një seksion kryq në formën e një drejtkëndëshi. Në disa raste, rrjedha shtypet në mënyrë alternative në një moment të caktuar në mure të ndryshme të difuzorit. Vetia elektrizuese e rrymës së pajisjes relaksuese zvogëlon presionin në rajonin e sipërm të tubit të bypass-it, ndërsa në pjesën e poshtme mbetet i njëjtë dhe krijohet një lëvizje që transferon jet në pjesën e poshtme të difuzorit. Pas kësaj, në tubin e buzës, natyra e lëvizjes ndryshon, avioni lëkundet.
Avioni, i shtrydhur në elementin e poshtëm të difuzorit në konvertuesit hidraulikë të kthimit, del vetëm pjesërisht përmes tubit të daljes. Në rrethimkanali i sipërm devijon proporcionin e rrymës dhe kur kalon nëpër grykën e parë, ai transferohet në pozicionin e poshtëm në rrjedhën nga hunda e dytë. Më pas një pjesë ndahet dhe kalon në kanalin e sipërm anashkalues, procesi i lëkundjeve ndodh pas transferimit poshtë, ndërsa ka një ndryshim të njëkohshëm të presionit në të dy anët e rrjedhës.
Ky lloj konverteri është më racional. Për shkak të tij, formohet një kurs i rreptë lëkundjeje dhe ka një efekt të drejtpërdrejtë të frekuencës së lëkundjeve në shpejtësinë e rrjedhës.
Matësat e vorbullës së Yokogawa përdoren më gjerësisht në tubacionet me diametër të vogël, deri në maksimum 90 mm. Në disa raste, pajisjet e këtij lloji përdoren si zëvendësues për transduktorët e pjesshëm.
Sot, cilësia e prodhimit të matësve të rrjedhës po evoluon vazhdimisht dhe po shfaqen veçori të reja, pavarësisht nga fakti se pajisje të tilla kanë një periudhë mjaft të gjatë përdorimi. Zhvilluesit po kërkojnë zgjidhje më efikase të projektimit, duke krijuar opsione teknologjike që janë më efektive.
