El principio de funcionamiento de vortex street
1. Principio de funcionamiento
El principio básico del medidor de flujo de vórtice inteligente es el principio de vórtice de Karman, es decir, "vórtice y separación igual de vórtice "La frecuencia es proporcional al caudal".
El diámetro del cuerpo de flujo del medidor de flujo es básicamente el mismo que el diámetro nominal del medidor. Como se muestra en la Figura 1, se inserta un cilindro con aproximadamente la forma de un triángulo isósceles en el cuerpo de flujo. El eje del cilindro fluye con el medio medido. La dirección es vertical, con el fondo mirando hacia el fluido.
Cuando el medio medido fluye a través del cilindro, se generan vórtices alternativamente en ambos lados del cilindro. Los vórtices se generan y separan continuamente, y se forman dos filas de vórtices escalonados, llamados "calles de vórtices". aguas abajo del cilindro. Los análisis teóricos y los experimentos han demostrado que la frecuencia de la separación del vórtice es proporcional al caudal del medio del lado de la columna.
F=Sr
Donde: f——La frecuencia de separación del vórtice en el lado de la columna (Hz)
V——La velocidad del flujo en la columna lado (m/s ) d——El ancho de la superficie aguas arriba del cilindro (m);
Sr——Número de Strauhal, que es una constante que depende de la forma de la sección transversal del cilindro y es básicamente independiente de las propiedades del fluido y la velocidad del flujo, Sr: 0,17 ~ 0,18.
Figura 1 Vórtice en un tubo circular
El ancho de columna de diseño d del caudalímetro de vórtice inteligente tiene una relación fija con el diámetro D del tubo de flujo, por lo tanto, la velocidad promedio del flujo. V en el tubo tiene una relación fija con la velocidad de flujo del lado de la columna V:
Dado que en la fórmula anterior, d y D son dimensiones estructurales conocidas, y Sr es una constante, la frecuencia de separación del vórtice f es se mide y se mide la frecuencia de separación del vórtice f en el tubo. La velocidad de flujo promedio se utiliza para medir el caudal Q:
Q=3600F·V (m3/h)
V——La velocidad de flujo promedio del cuerpo de flujo del medidor de flujo (m/s)
Los vórtices están escalonados y separados, generando presión pulsante a ambos lados del cilindro y detrás del cilindro. La sonda de detección ubicada dentro (o detrás) del cilindro se ve afectada por esta pequeña presión pulsante, causando el piezoeléctrico. elemento de cristal incrustado en la sonda para ser sometido a tensiones alternas y generar señales de carga alternas. El amplificador de detección transforma, amplifica, filtra y da forma a la señal de carga alterna y luego emite una señal de pulso de corriente (o voltaje) con la misma frecuencia que la frecuencia de separación del vórtice. Cada pulso emitido por el medidor de flujo representará un cierto volumen de fluido medido. El número total de pulsos de salida dentro de un período de tiempo representará el volumen total de fluido que fluye a través del medidor de flujo durante este período de tiempo.
Principio de funcionamiento del caudalímetro de turbina
El fluido fluye a través de la carcasa del sensor Dado que las palas del impulsor están en un cierto ángulo con respecto a la dirección del flujo, el impulso del fluido provoca que las palas. tener un momento de rotación, que supera el par de fricción y la hoja gira después de la resistencia del fluido, y la velocidad de rotación es estable después del equilibrio del par. Bajo ciertas condiciones, la velocidad de rotación es proporcional al caudal. permeabilidad, está en el campo magnético del detector de señal (compuesto de acero magnético permanente y bobinas) y gira. Las cuchillas cortan las líneas de fuerza magnéticas y cambian periódicamente el flujo magnético de la bobina, induciendo así señales de pulso eléctrico en ambos extremos de La bobina. Esta señal es amplificada y moldeada por el amplificador para formar una onda de pulso rectangular continua con una cierta amplitud, que se puede transmitir de forma remota al instrumento de visualización para mostrar el caudal instantáneo y el volumen acumulado del fluido. Dentro de un cierto rango de flujo, la frecuencia de pulso f es proporcional al caudal instantáneo Q del fluido que fluye a través del sensor. La ecuación de flujo es:
Donde:
f——. frecuencia de pulso [Hz];
k——El coeficiente del instrumento del sensor [1/m3], dado por la hoja de calibración. Si la unidad es [1/L]
Q——caudal instantáneo de fluido (en condiciones de trabajo) [m3/h];
3600——coeficiente de conversión.
El fabricante completa el coeficiente del instrumento de cada sensor en el certificado de calibración y el valor k se establece en el instrumento de visualización correspondiente para mostrar el caudal instantáneo y el total acumulado.