Le débitmètre vortex est un équipement de mesure de débit courant, largement utilisé dans les processus industriels pour mesurer le débit de gaz, de liquide et de vapeur.Voici une explication détaillée de son principe de fonctionnement, la structure, les conditions de fonctionnement, les problèmes éventuels, la compensation de température et de pression et le matériel requis pour mesurer la vapeur saturée ou la vapeur surchauffée.
1Comment ça marche.
Les débitmètres à vortex sont basés sur le principe de la rue du vortex de Karman: lorsqu'un fluide circule à travers un corps asymétrique (appelé générateur de vortex), des vortex alternatifs se forment en aval,qui sont générés et libérés à une fréquence spécifiqueLa fréquence de production de vortex est proportionnelle au débit du fluide, de sorte que le débit du fluide peut être calculé en détectant la fréquence de ces vortex.Les méthodes de détection courantes comprennent des capteurs piézoélectriques ou des capteurs capacitifs pour enregistrer la fréquence du vortex.
2.Structure
La structure de base du débitmètre à vortex comprend:
Générateurs de vortex: généralement des colonnes ou des prismes triangulaires, utilisés pour perturber le fluide et créer des vortex.
• sondes de capteurs: dispositifs utilisés pour détecter les fréquences de vortex, tels que les capteurs piézoélectriques ou capacitifs.
Pipe de mesure du débit: un générateur de vortex et une sonde sont installés dans lesquels le fluide circule à travers cette section.
• Unité de traitement du signal: le signal recueilli par la sonde est converti en données de vitesse ou de débit.
3Conditions de fonctionnement
Les débitmètres à vortex sont adaptés pour mesurer les fluides suivants:
• gaz: air, azote, gaz naturel, etc.
• Liquide: eau, huile, etc.
Vapeur: comme la vapeur saturée et la vapeur surchauffée.
Note lors de l' utilisation:
• Exigences relatives à la section droite des tuyaux: pour assurer une mesure précise,il est généralement nécessaire de maintenir une section de tuyau suffisamment longue et droite avant et après le débitmètre vortex pour éviter les perturbations du champ de débit.
• Plage de vitesse du fluide: Les débitmètres vortex sont adaptés aux débits moyens à élevés.
• Conditions de température et de pressionLes matériaux et les capteurs appropriés pour le débitmètre de vortex doivent être sélectionnés en fonction des conditions de travail spécifiques pour s'adapter à des environnements à température ou pression plus élevées..
4. Problèmes communs
Le débitmètre à vortex peut rencontrer les problèmes suivants en cours d'utilisation:
Effets des vibrations: les vibrations des tuyaux peuvent interférer avec la précision du signal, ce qui entraîne des données de mesure incorrectes.
Faible sensibilité au débit: à faible débit, le signal de vortex obtenu peut ne pas être suffisamment évident, ce qui réduit la précision de la mesure.
Étalonnage et corrosion: l'étalonnage ou la corrosion sur la paroi interne du tuyau de mesure peut affecter les performances et la stabilité de mesure du générateur de vortex.
• blocage de matières étrangères: les matières étrangères qui bloquent le tuyau de mesure provoquent des erreurs de mesure
5- Compensation de température et de pression lors de la mesure de la vapeur saturée et de la vapeur surchauffée
Lors de la mesure du débit de vapeur saturée ou surchauffée,la compensation de la température et de la pression est importante pour s'assurer que les résultats du débit mesuré reflètent le débit de masse ou le débit de volume dans des conditions réelles..
• Vapeur saturée: la densité de la vapeur saturée est en relation fixe avec la température et la pression, de sorte que la densité peut être calculée en mesurant la pression ou la température.
• Vapeur surchauffée: la température et la pression étant relativement indépendantes, la température et la pression doivent être mesurées simultanément pour calculer la densité.
Méthode de compensation:
Compensation de température: obtenir la température du fluide en temps réel en installant un capteur de température.
• Compensation de pression: obtenir la pression du fluide en temps réel en installant un émetteur de pression.
Calcul du débit: les données de température et de pression sont entrées dans des calculatrices de débit ou des systèmes automatisés pour une compensation de densité en temps réel afin de calculer des débits de masse précis.
6. Le matériel requis
Pour obtenir une compensation précise de la température et de la pression, le matériel suivant est généralement requis:
• Corps du débitmètre vortex: équipé d'une interface de sortie de signal standard.
Capteurs de température (par exemple thermocouples ou résistances thermiques): utilisés pour mesurer la température de la vapeur.
• Émetteur de pression: Utilisé pour mesurer la pression de la vapeur.
Calculateurs de débit ou systèmes DCS/PLC: utilisés pour recevoir des signaux de température, de pression et de débit et effectuer des calculs de compensation.
7. Ajoutez:
Pourquoi une compensation de température et de pression est-elle nécessaire pour mesurer la vapeur saturée ou surchauffée?
La compensation de température et de pression est nécessaire pour mesurer la vapeur saturée ou surchauffée, principalement parce que la densité de la vapeur varie considérablement avec la température et la pression.Sans indemnisation, les débitmètres à vortex ne peuvent mesurer que le débit de volume, et pour un contrôle précis du processus et un calcul d'énergie, nous avons généralement besoin de connaître le débit de masse ou le débit de volume standard.
1Changement de densité de la vapeur
• Vapeur saturée: à l'état saturé, la température et la pression de la vapeur sont strictement liées.Donc la densité peut être dérivée en mesurant un paramètreCependant, il reste nécessaire d'obtenir la densité en temps réel pour compenser les changements de conditions de travail.
• Vapeur surchauffée: la température et la pression varient indépendamment et la densité ne peut être déterminée par un seul paramètre.il est nécessaire de mesurer à la fois la température et la pression pour calculer la densité de la vapeur.
2. Type de débit et cible de mesure
• Débit de volume: le débitmètre à vortex mesure directement le débit de volume du fluide, c'est-à-dire le volume traversant la section mesurée en unité de temps.cette valeur ne reflète pas directement la masse à différentes températures et pressions.
Débit de masse: C'est une quantité plus utile dans le contrôle du processus et le calcul de l'énergie car elle se rapporte à la masse réelle du fluide.Vous devez utiliser la formule:
• Compensation de la densité: par des mesures de température et de pression,la densité en temps réel est calculée et compensée pour s'assurer que le résultat mesuré est un débit de masse précis ou un débit de volume standard;.
3.Besoins de calcul de l'énergie de la vapeur
Dans de nombreuses applications industrielles, en particulier celles impliquant le chauffage à la vapeur ou les équipements à vapeur, le transfert d'énergie de la vapeur est essentiel.L'enthalpie de la vapeur est directement liée à sa température et à sa pression.Sans compensation, les données fournies par le débitmètre ne peuvent pas être utilisées avec précision pour les calculs d'énergie.
• La compensation en temps réel fournit les vrais paramètres de l'état de la vapeur pour un équilibre et un contrôle énergétiques plus précis.
4.Changements dynamiques des conditions de travail réelles
La température et la pression dans un système de vapeur peuvent changer au fil du temps, par exemple dans des conditions de charge élevée ou faible, et cette fluctuation fera changer la densité de la vapeur.afin d'assurer des mesures précises, ces changements doivent être capturés et compensés dynamiquement.
Conclusion
La compensation de température et de pression est nécessaire pour mesurer la vapeur saturée et surchauffée car elle peut:
• Le débit de volume mesuré par le débitmètre corrigé est le débit de masse.
• Fournit des données de débit de vapeur plus précises pour le contrôle des processus.
• Assurer l'exactitude des calculs énergétiques et l'efficacité des processus.
En mesurant la température et la pression en temps réel et en combinant ces données pour les calculs de densité, il est possible de compenser les changements de densité de vapeur,rendre les mesures plus fiables et précises.
Conclusion
Le débitmètre à vortex est largement utilisé dans l'industrie en raison de sa structure simple, de sa facilité d'entretien et de sa large gamme d'applications.la compensation de la température et de la pression est essentielle pour assurer l'exactitude et la fiabilité des données de débit.
Je vous remercie.
