Medidor de fluxo de rua turbulenta inserívelÉ um instrumento projetado para medição de fluxo de tubos de grande diâmetro que funciona com base no princípio da Rua Carmen. Quando o fluido flui através de um vortex não linear dentro do tubo, dois vortices de rotação oposta são gerados alternadamente em ambos os lados, com a frequência de separação do vortice proporcional à velocidade do fluxo do fluido. A medição do fluxo é possível através da detecção da frequência do vórtice por meio de sensores piezoelétricos, que são convertidos em sinais elétricos proporcionais ao fluxo, como correntes de 4-20mA ou sinais de pulso.
Sua principal vantagem é a adaptação a cenários de grande diâmetro de tubo. O medidor de fluxo de rua turbulenta de tubo completo tradicional é difícil de aplicar quando o diâmetro do tubo é superior a 300 mm devido à redução do fator de medição, à redução da resolução e à complexidade da instalação, enquanto o design de inserção resolve esse problema efetivamente inserindo a cabeça de medição no ponto central do tubo, apenas medindo a velocidade de fluxo local e combinando o algoritmo para calcular o fluxo total. O equipamento é compacto, leve, com baixos custos de fabricação e suporta instalação e desmontagem em fluxo contínuo para facilitar a manutenção e verificação posteriores. Sua perda de pressão é extremamente pequena, o efeito sobre a tubulação de grande diâmetro é insignificante, ao mesmo tempo que o processo de verificação é simples, apenas o coeficiente do medidor da cabeça de medição é calibrado, sem um grande dispositivo de verificação.
Medidor de fluxo de rua turbulenta inserívelComponentes:
I. Componentes de teste básicos
Gerador de rua vortex (gerador de vortex)
Função: Como componente central do medidor de fluxo, sua forma (por exemplo, triângulo, cilindro, trapezoido, etc.) afeta diretamente a frequência de geração e a estabilidade da rua vortex. Quando o fluido flui através do corpo, a rua do vortex de Carmen (o vortex em ordem regular) é gerada alternadamente em ambos os lados.
Requisitos de projeto: simetria, resistência à poluição e resistência à corrosão, o material comum é aço inoxidável ou ligas especiais para atender às necessidades de medição de diferentes meios (por exemplo, gás, líquido, vapor).
Sensores (sondas de detecção)
Tipo:
Sensores piezoelétricos: usam a saída de carga de um cristal piezoelétrico sob o efeito de um impulso de pressão de rua vortex para converter vibrações mecânicas em sinais elétricos, com alta sensibilidade e capacidade anti-interferência.
Sensor de fragmento de tensão: detectando pequenas deformações do gerador causadas pela rua turbulenta, convertendo-as em sinais de mudança de resistência para ambientes de alta temperatura ou forte vibração.
Sensor de fio térmico: Detecta indiretamente a frequência da rua turbulenta medindo o efeito da rua turbulenta na dissipação de fio térmico, comumente usado para medições de baixa velocidade de fluxo.
Localização de instalação: geralmente localizado a jusante do episódio, cerca de 1-3 vezes o diâmetro do tubo do centro do episódio, para capturar um sinal estável de rua vortex.
Unidade de processamento de sinal
Amplificador frontal
Função: amplificar e filtrar os sinais elétricos fracos da saída do sensor para eliminar a interferência do ruído e melhorar a qualidade do sinal.
Características: Requer baixo ruído, alto ganho e banda larga para atender às necessidades de processamento de sinal em diferentes velocidades de fluxo.
Circuitos de conversão e processamento de sinais
Conversão de frequência-tensão: converte sinais de frequência de vortex em sinais de tensão ou corrente para exibição e transmissão posteriores.
Processamento de sinal digital (DSP): O processamento adicional de sinais através do microprocessador, como compensação de temperatura, correção linear, cálculo de fluxo, etc., melhora a precisão da medição.
Interface de comunicação: suporta 4-20mA, RS485, HART, Modbus e outros protocolos para a interação de dados com o computador superior ou o sistema de automação.
Módulo de exibição e operação
Visualização local: exibição em tempo real de fluxo, temperatura, pressão e outros parâmetros através de telas LCD ou LED, alguns modelos suportam consultas de fluxo acumulado e exibição de códigos de falha.
Funcionamento de tecla: fornece configuração de parâmetros, ajuste de alcance, calibração de ponto zero e outros recursos para simplificar o processo de depuração no local.
Instalação e estrutura de suporte
Barra de inserção (sonda)
Função: Fixe o sensor no tubo e assegure que ele esteja em contato completo com o fluido.
Requisitos de projeto: a força e a resistência à corrosão devem ser suficientes, o comprimento pode ser ajustado de acordo com o diâmetro do tubo e a profundidade da instalação, geralmente de 1/3 a 1/2 do diâmetro do tubo.
Conexões de flange ou rosca
Tipo:
Conexão flange: adequado para tubos de grande diâmetro (DN50 ou mais), fixado por parafuso, para uma instalação robusta e fácil de desmontar.
Conexões roscadas: adequadas para tubos de pequeno diâmetro (DN50 ou menos), instalação simples, mas requisitos de vedação elevados.
Material de vedação: o uso de borracha fluorada, borracha de silicone e outros materiais resistentes a altas temperaturas e corrosão para garantir a confiabilidade da vedação a longo prazo.
Suporte anti-vibração
Função: reduz o impacto das vibrações externas no medidor de fluxo e evita erros de medição ou danos ao sensor devido à vibração.
Localização de instalação: geralmente fixado em um suporte de tubulação ou uma base dedicada, isolado do corpo do medidor de fluxo.
Módulos de funções auxiliares
Módulo de compensação de temperatura e pressão (opcional)
Função: durante a medição de vapor ou gás, o fluxo é compensado em tempo real com sensores de temperatura e pressão incorporados, eliminando o impacto das mudanças na densidade do meio nos resultados da medição.
Cenários de aplicação: processos industriais que exigem medições de alta precisão, como medição de vapor, liquidação do comércio de gás natural, etc.
Casco de proteção
Função: Protege os componentes eletrônicos internos do medidor de fluxo dos fatores ambientais como poeira, umidade e gases corrosivos.
Classe de proteção: geralmente alcança IP65 ou IP67 para ambientes ao ar livre ou industriais difíceis.
Protetor contra raios e ondas
Função: Evita danos ao medidor de fluxo causados por relâmpagos ou flutuações na rede elétrica para garantir o funcionamento seguro do equipamento.
Localização de instalação: geralmente integrado na unidade de processamento de sinal ou na entrada de energia.