Vortexdebietmeting
Vortexdebietmeters maken gebruik van het principe van de wervelstraat van Von Kármán. Er wordt een wervellichaam in een pijpleiding geplaatst waar het medium doorheen stroomt, waarachter het stromende medium wervelt. De daaruit resulterende drukverschillen worden door een piëzo-element gedetecteerd en de stromingssnelheid wordt berekend. Voor water, glycol-watermengsels en koelsmeermiddelen.
Vortexdebietmeting
Alle producten in deze categorie Vortexdebietmeting :
Werking van de vortex-stromingsmeting
De vortex-stromingsmeting is een methode om de volume- of de massastroom van vloeistoffen of gassen in pijpleidingen te meten. Deze methode is gebaseerd op het vortex-principe, dat gebaseerd is op het effect van de wervelstraat van Von Kármán. Het wordt veel gebruikt in industriële en procestoepassingen omdat het nauwkeurig, betrouwbaar en onderhoudsarm is. Het vortex-meetprincipe is vooral geschikt voor vloeibare media en gassen met een lage tot gemiddelde viscositeit.Kármán-effect
Het Kármán-effect is een natuurkundig verschijnsel dat optreedt wanneer een vloeistof (zoals lucht of water) over een obstakel stroomt dat een regelmatige, zich herhalende vorm heeft, meestal een cilindervorm. Als de vloeistof met voldoende snelheid over het obstakel stroomt, ontstaan er afwisselende wervelingen aan de neerwaartse kant van het obstakel. Deze wervelingen zullen op regelmatige afstanden linksom en rechtsom draaien, wat resulteert in een karakteristiek patroon van wervels.Vortex-stromingsmeting werkingsprincipe
Vortex-stromingsmeting maakt gebruik van het Kármán-effect om de stroming in een pijpleiding te meten. In een vortexsensor bevindt zich normaliter een smoorplaat (blokkeer-/stoorelement) in het midden van de buis, die het Kármán-effect veroorzaakt. Wanneer de vloeistof door de leiding stroomt, vormt zich een wervelstraat achter het blokkeerelement. De frequentie waarmee deze wervelingen worden afgewisseld, is recht evenredig met de snelheid van de vloeistof en dus ook met de doorstroming.Een sensor, meestal een piëzo-elektrische sensor of een druksensor, detecteert wervelvorming en -afwisseling en meet de frequentie van wervelvorming. De doorstromingswaarde kan worden berekend uit deze frequentie met behulp van de bekende relatie tussen de wervelfrequentie en de vloeistofsnelheid.
Opbouw van vortexsensoren
Doorstromingsmeters bestaan uit enkele hoofdonderdelen. De constructie van een vortexsensor kan variëren afhankelijk van de fabrikant en het model, maar de basisfunctionaliteit blijft meestal gelijk: De bluff-body genereert wervelingen die worden geregistreerd om de stroming te meten. Hierna worden de afzonderlijke elementen en de constructie uitgelegd.
Pijpleiding: De sensor wordt geïnstalleerd in een bestaande pijpleiding waarin de te meten vloeistof stroomt. De pijpleiding kan van verschillende materialen gemaakt zijn, afhankelijk van de vereisten van de toepassing.
Bluff-body/stoorelement: De bluff-body bevindt zich in het midden van de pijpleiding. Deze bluff-body heeft vaak de vorm van een cilindrische staaf of plaat die loodrecht op de stromingsrichting staat. De bluff body creëert het Kármán-effect, waardoor er wervelingen achter ontstaan.
Sensor: Er bevindt zich een sensor aan de achterkant van het bluff-body die de vorming en afwisseling van de wervelingen registreert. Er zijn verschillende soorten sensoren die gebruikt kunnen worden in vortex-stromingssensoren, waaronder piëzo-elektrische sensoren en druksensoren.
Elektronica- en verwerkingseenheid: De door de sensoreenheid geregistreerde signalen worden doorgestuurd naar een elektronische verwerkingseenheid, die de frequentie van de wervelvorming berekent. Deze frequentie wordt vervolgens omgezet in een doorstromingswaarde. De elektronica kan ook rekening houden met de temperatuur en druk van de vloeistof om de doorstromingswaarde te corrigeren.
Weergave/display of uitgangssignaal: De gemeten doorstromingsgegevens kunnen worden weergegeven op een display in het veld of kunnen worden uitgevoerd als een elektrisch signaal (bijv. 4-20 mA) dat wordt doorgestuurd naar een bewakingssysteem of een besturing.
Pijpleiding: De sensor wordt geïnstalleerd in een bestaande pijpleiding waarin de te meten vloeistof stroomt. De pijpleiding kan van verschillende materialen gemaakt zijn, afhankelijk van de vereisten van de toepassing.
Bluff-body/stoorelement: De bluff-body bevindt zich in het midden van de pijpleiding. Deze bluff-body heeft vaak de vorm van een cilindrische staaf of plaat die loodrecht op de stromingsrichting staat. De bluff body creëert het Kármán-effect, waardoor er wervelingen achter ontstaan.
Sensor: Er bevindt zich een sensor aan de achterkant van het bluff-body die de vorming en afwisseling van de wervelingen registreert. Er zijn verschillende soorten sensoren die gebruikt kunnen worden in vortex-stromingssensoren, waaronder piëzo-elektrische sensoren en druksensoren.
Elektronica- en verwerkingseenheid: De door de sensoreenheid geregistreerde signalen worden doorgestuurd naar een elektronische verwerkingseenheid, die de frequentie van de wervelvorming berekent. Deze frequentie wordt vervolgens omgezet in een doorstromingswaarde. De elektronica kan ook rekening houden met de temperatuur en druk van de vloeistof om de doorstromingswaarde te corrigeren.
Weergave/display of uitgangssignaal: De gemeten doorstromingsgegevens kunnen worden weergegeven op een display in het veld of kunnen worden uitgevoerd als een elektrisch signaal (bijv. 4-20 mA) dat wordt doorgestuurd naar een bewakingssysteem of een besturing.
Industrieën en toepassingen
Vanwege hun nauwkeurigheid en betrouwbaarheid worden vortex-doorstromingsmeters gebruikt in veel industrieën en toepassingen waar de doorstroming van vloeistoffen of gassen nauwkeurig moet worden gemeten. Hieronder vindt u enkele typische toepassingsvoorbeelden.- Chemische industrie: Meting van de doorstroming van chemicaliën, oplosmiddelen en andere vloeistoffen. Ze zijn handig voor het controleren van de exacte hoeveelheid chemicaliën in productieprocessen.
- Olie- en gasindustrie: Bewaking van de doorstroming van aardgas, olie, water en andere vloeistoffen in pijpleidingen. Ze zijn ook nuttig in de olieraffinaderij voor het meten van verschillende vloeistoffen.
- Energieopwekking: Bewaking van de doorstroming van water, stoom en andere werkvloeistoffen. Dit helpt om de efficiëntie te verhogen en het energieopwekkingsproces te bewaken.
- Levensmiddelenindustrie: Stromingsmeting van vloeistoffen en gassen in verschillende productieprocessen, bijvoorbeeld bij het afvullen van dranken of de productie van zuivelproducten.
- Farmaceutische industrie: Doorstromingsbewaking van medicijnen en andere vloeistoffen in productie-installaties om kwaliteit en nauwkeurigheid te garanderen.
- Water- en afvalwaterindustrie: Stromingsmeting van drinkwater, afvalwater en andere vloeibare media.
- Halfgeleiderindustrie: Bewaking van ultrazuivere gassen in de productieprocessen.
- Verwarmings-, ventilatie- en airconditioningtechniek (HVAC): Besturing en bewaking van de doorstroming van verwarmings- en koelmedia in HVAC-systemen.
- Petrochemische industrie: In de petrochemische industrie worden vortexsensoren gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder het meten van de doorstroming in pijpleidingen voor chemische producten.
Media
Vortex-doorstromingsmeters zijn veelzijdige instrumenten voor stromingsmetingen en kunnen worden gebruikt voor stromingsbewaking in een breed scala aan media. De media die kunnen worden gemeten met doorstromingsmeters zijn onder andere:
Vloeistoffen:
- Water (drinkwater, afvalwater)
- Chemicaliën (zuren, basen, oplosmiddelen)
- Oliën en brandstoffen
- Levensmiddelen en dranken (melk, sap, bier)
- Farmaceutica
- Koel- en verwarmingsvloeistoffen
Gassen:
- Aardgas
- Industriële gassen (stikstof, zuurstof, waterstof)
- Lucht
- Stoom
- Verbrandingsgassen
Stoom:
- Stoom van hoge temperatuur in elektriciteitscentrales en stoomopwekkingsinstallaties
- Processtoom in de industrie
Slib en slibmengsels:
- In afvalwaterbehandelings- en rioolwaterzuiveringsinstallaties voor het bewaken van de slibstroom
Ultrazuivere gassen:
- In de halfgeleiderindustrie en in cleanroomtoepassingen voor de bewaking van ultrazuivere gassen
Voor- en nadelen
Vortex-doorstromingssensoren zijn een uitstekende keuze voor veel gebruikers, vooral wanneer nauwkeurigheid en betrouwbaarheid vereist zijn. Toch is het belangrijk om de voor- en nadelen van dit meetprincipe te kennen.
Voordelen van vortex-doorstromingssensoren
- Nauwkeurigheid: Vortex-doorstromingssensoren bieden een hoge meetnauwkeurigheid, vooral in toepassingen met constante en stabiele stromingsomstandigheden.
- Veelzijdigheid: Ze kunnen worden gebruikt in een verscheidenheid aan stromende media.
- Betrouwbaarheid: Vortex-doorstromingssensoren hebben een lange levensduur en vereisen over het algemeen weinig onderhoud.
- Laag drukverlies: In vergelijking met sommige andere doorstromingsmeetmethoden genereren vortex-doorstromingssensoren slechts een klein drukverlies in de pijpleiding.
- Robuustheid: Ze zijn robuust en bestand tegen ongunstige omgevingsvoorwaarden, trillingen en hoge temperaturen.
- Digitaal signaal: Moderne vortex-doorstromingssensoren bieden vaak digitale uitgangssignalen en kunnen worden geïntegreerd in automatiseringssystemen.
- Eenvoudige installatie: De installatie is over het algemeen eenvoudig en vereist geen ingewikkelde aanpassingen.
Nadelen van vortex-doorstromingssensoren
- Beperkingen bij lage doorstromingswaarden: Bij zeer lage doorstromingswaarden kunnen vortex-doorstromingssensoren onnauwkeurig zijn of helemaal geen doorstroming meten.
- Gevoeligheid voor stromingsprofielen: De nauwkeurigheid van de metingen kan worden beïnvloed door stromingsprofielen in de pijpleiding. Een uniform stromingsprofiel is belangrijk voor nauwkeurige resultaten.
- Kosten: Vortex-doorstromingssensoren kunnen relatief duur zijn, vooral voor zeer gespecialiseerde modellen of toepassingen met speciale vereisten.
- Energieverbruik: In sommige toepassingen kan voor de werking van een vortex-doorstromingssensor een bepaalde hoeveelheid energie nodig zijn voor de stroomvoorziening van de sensoren.
- Niet geschikt voor geluidgedempte stromingen: Vortex-doorstromingssensoren zijn mogelijk niet geschikt voor gebruik in geluidgedempte stromingen (stromingen met een laag Reynoldsgetal).
Waar moet u op letten bij het gebruiken en installeren van vortex-doorstromingsmeters?
1. Kennis van de toepassingsvereisten:
Verduidelijk eerst de specifieke vereisten van uw toepassing. Dit omvat het vereiste doorstromingsbereik, het type medium (vloeistof, gas, damp), de temperatuur en de druk van het medium.
2. Keuze van de juiste doorstromingsmeter:
Kies een vortex-doorstromingsmeter die voldoet aan de eisen van uw toepassing. Verschillende modellen en maten zijn geoptimaliseerd voor verschillende toepassingen.
3. Locatiekeuze:
Kies een geschikte installatieplaats in de pijpleiding. De locatie moet zich bevinden in een gebied met een stabiel stromingsprofiel om nauwkeurige metingen te garanderen.
4. Voorbereiding pijpleiding:
Zorg dat de pijpleiding waarin de vortex-doorstromingsmeter wordt geïnstalleerd goed is voorbereid. Hiervoor kan het nodig zijn om afzettingen of obstructies in de pijpleiding te verwijderen.
5. Inbouwcondities:
Volg de inbouwcondities op die worden aanbevolen door de fabrikant, inclusief de correcte inbouwstand van de bluff-body.
6. Kalibratie:
Kalibreer de vortex-doorstromingsmeter volgens de instructies van de fabrikant. De kalibratie is cruciaal voor nauwkeurige metingen.
7. Stromingsprofiel:
Zorg ervoor dat het stromingsprofiel in de pijpleiding zo uniform mogelijk is, omdat onregelmatige stromingsprofielen de meetnauwkeurigheid kunnen verminderen.
8. Bescherming en isolatie:
Installeer indien nodig beschermings- of isolatievoorzieningen om de doorstromingsmeter te beschermen tegen invloeden van buitenaf, zoals trillingen of temperatuurschommelingen.
9. Elektrische aansluiting:
Zorg ervoor dat de elektrische aansluiting goed is uitgevoerd wanneer de vortex-doorstromingsmeter digitale signalen afgeeft. Integreer de gegevens zo nodig in uw bewakings- of regelsysteem.
10. Onderhoud en controle:
Voer een regelmatig onderhoudsprogramma uit om ervoor te zorgen dat de doorstromingsmeter goed werkt. Controleer de metingen en let op afwijkingen.
11. Training van personeel:
Zorg ervoor dat het bedieningspersoneel voldoende is opgeleid om de doorstromingsmeter te bedienen, te onderhouden en te kalibreren.
De exacte instructies en aanbevelingen variëren afhankelijk van de fabrikant en het model van de vortex-doorstromingsmeter. Gedetailleerde informatie vindt u in de gebruiksaanwijzing. Bij onzekerheden of complexe toepassingen kan het zeer nuttig zijn om samen te werken met experts of ingenieurs die gespecialiseerd zijn in stromingsmetingen. Een zorgvuldige en professionele aanpak van de toepassing en installatie van vortex-doorstromingsmeters is cruciaal om nauwkeurige en betrouwbare stromingsmetingen te garanderen. Als u nog vragen hebt, neem dan contact met ons op - we helpen u graag!
