Vortex flowmeter adalah peralatan pengukuran aliran umum, yang banyak digunakan dalam proses industri untuk mengukur aliran gas, cairan dan uap.Berikut adalah penjelasan rinci tentang prinsip kerjanya, struktur, kondisi operasi, kemungkinan masalah, kompensasi suhu dan tekanan dan perangkat keras yang diperlukan ketika mengukur uap jenuh atau uap superheated.
1Bagaimana cara kerjanya.
Vortex flowmeter didasarkan pada prinsip jalan pusaran Karman: Ketika cairan mengalir melalui tubuh asimetris (disebut generator pusaran), pusaran alternatif terbentuk di bawahnya,yang dihasilkan dan dilepaskan pada frekuensi tertentuFrekuensi vortex generasi proporsional dengan laju aliran cairan, sehingga laju aliran cairan dapat dihitung dengan mendeteksi frekuensi pusaran ini.Metode deteksi umum termasuk sensor piezoelektrik atau sensor kapasitif untuk merekam frekuensi pusaran.
2Struktur
Struktur dasar dari vortex flowmeter meliputi:
Generator pusaran: Biasanya kolom segitiga atau prisma, digunakan untuk mengganggu cairan dan menciptakan pusaran.
• Sensor probe: Perangkat yang digunakan untuk mendeteksi frekuensi pusaran, seperti sensor piezoelektrik atau kapasitif.
Pipa pengukuran aliran: Generator pusaran dan probe dipasang di mana cairan mengalir melalui bagian ini.
• Unit pemrosesan sinyal: Sinyal yang dikumpulkan oleh probe diubah menjadi data kecepatan atau aliran.
3Kondisi operasi
Vortex flowmeter cocok untuk mengukur cairan berikut:
• Gas: seperti udara, nitrogen, gas alam, dll.
• Cairan: seperti air, minyak, dll.
Uap: seperti uap jenuh dan uap superpanas.
Catatan saat digunakan:
• Persyaratan bagian pipa lurus: Untuk memastikan pengukuran yang akurat,biasanya perlu untuk mempertahankan bagian pipa lurus yang cukup panjang sebelum dan setelah vortex flowmeter untuk menghindari gangguan aliran medan.
• Rentang kecepatan cairan: Vortex flowmeter cocok untuk aliran rata-rata hingga tinggi.
• Kondisi suhu dan tekanan:Bahan dan sensor vortex flowmeter yang tepat harus dipilih sesuai dengan kondisi kerja khusus untuk beradaptasi dengan lingkungan suhu atau tekanan yang lebih tinggi.
4. Masalah Umum
Vortex flowmeter dapat mengalami masalah berikut dalam penggunaan:
Efek getaran: Getaran pipa dapat mengganggu akurasi sinyal, menghasilkan data pengukuran yang salah.
Sensitivitas aliran rendah: Pada aliran rendah, sinyal pusaran yang dihasilkan mungkin tidak cukup jelas, mengurangi akurasi pengukuran.
Scaling dan korosi: Scaling atau korosi pada dinding dalam pipa pengukuran dapat mempengaruhi kinerja dan stabilitas pengukuran generator pusaran.
• Pemblokiran zat asing: zat asing yang memblokir pipa pengukuran, akan menyebabkan kesalahan pengukuran
5. Kompensasi suhu dan tekanan saat mengukur uap jenuh dan uap superheated
Saat mengukur aliran uap jenuh atau superpanas,Kompensasi suhu dan tekanan penting untuk memastikan bahwa hasil aliran yang diukur mencerminkan aliran massa atau aliran volume dalam kondisi aktual.
• Uap jenuh: kepadatan uap jenuh memiliki hubungan tetap dengan suhu dan tekanan, sehingga kepadatan dapat dihitung dengan mengukur tekanan atau suhu.
• Uap superpanas: Karena suhu dan tekanan relatif independen, suhu dan tekanan harus diukur secara bersamaan untuk menghitung kepadatannya.
Metode kompensasi:
Kompensasi suhu: Dapatkan suhu cairan secara real time dengan memasang sensor suhu.
• Kompensasi tekanan: Dapatkan tekanan cairan secara real time dengan memasang pemancar tekanan.
Perhitungan aliran: Data suhu dan tekanan dimasukkan ke kalkulator aliran atau sistem otomatis untuk kompensasi kepadatan secara real-time untuk menghitung arus massa yang akurat.
6Hardware yang dibutuhkan
Untuk mencapai kompensasi suhu dan tekanan yang akurat, perangkat keras berikut biasanya diperlukan:
• Badan Vortex flowmeter: dilengkapi dengan antarmuka output sinyal standar.
Sensor suhu (seperti termokopel atau resistor termal): digunakan untuk mengukur suhu uap.
• Pressure transmitter: Digunakan untuk mengukur tekanan uap.
Kalkulator aliran atau sistem DCS/PLC: digunakan untuk menerima sinyal suhu, tekanan dan aliran dan melakukan perhitungan kompensasi.
7Tambahkan.:
Mengapa kompensasi suhu dan tekanan diperlukan ketika mengukur uap jenuh atau superheated
Kompensasi suhu dan tekanan diperlukan ketika mengukur uap jenuh atau superpanas, terutama karena kepadatan uap bervariasi secara signifikan dengan suhu dan tekanan.Tanpa kompensasi, vortex flowmeters hanya dapat mengukur aliran volume, dan untuk kontrol proses yang akurat dan perhitungan energi, kita biasanya perlu tahu aliran massa atau aliran volume standar.
1. Perubahan kepadatan uap
• Uap jenuh: Dalam keadaan jenuh, ada korespondensi yang ketat antara suhu dan tekanan uap.Jadi kepadatan dapat diperoleh dengan mengukur parameterNamun, masih perlu untuk mendapatkan kepadatan dalam waktu nyata untuk kompensasi karena perubahan kondisi kerja.
• Uap superpanas: Suhu dan tekanan bervariasi secara independen, dan kepadatan tidak dapat ditentukan hanya dengan satu parameter.perlu untuk mengukur suhu dan tekanan untuk menghitung kepadatan uap.
2. Jenis aliran dan target pengukuran
• Aliran volume: Vortex flowmeter secara langsung mengukur aliran volume cairan, yaitu volume melalui bagian yang diukur dalam satuan waktu.Nilai ini tidak secara langsung mencerminkan massa pada suhu dan tekanan yang berbeda.
Mass flow rate: Ini adalah kuantitas yang lebih berguna dalam pengendalian proses dan perhitungan energi karena berhubungan dengan massa sebenarnya dari cairan.Anda perlu menggunakan rumus:
• Kompensasi kepadatan: Melalui pengukuran suhu dan tekanankepadatan real-time dihitung dan dikompensasi untuk memastikan bahwa hasil pengukuran adalah aliran massa yang akurat atau aliran volume standar.
3.Kebutuhan perhitungan energi uap
Dalam banyak aplikasi industri, terutama yang melibatkan pemanasan uap atau peralatan yang digerakkan uap, transfer energi uap adalah kunci.Entalpi (isi panas) uap secara langsung berhubungan dengan suhu dan tekananTanpa kompensasi, data yang diberikan oleh flowmeter tidak dapat digunakan dengan akurat untuk perhitungan energi.
• Kompensasi real-time memberikan parameter keadaan sebenarnya dari uap untuk keseimbangan energi yang lebih akurat dan kontrol.
4.Perubahan dinamis dalam kondisi kerja yang sebenarnya
Suhu dan tekanan dalam sistem uap dapat berubah dari waktu ke waktu, seperti dalam kondisi beban tinggi atau rendah, dan fluktuasi ini akan menyebabkan kepadatan uap berubah.untuk memastikan pengukuran yang akurat, perubahan ini perlu ditangkap dan dikompensasi secara dinamis.
kesimpulan
Kompensasi suhu dan tekanan diperlukan untuk mengukur uap jenuh dan superheated karena dapat:
• Aliran volume yang diukur oleh flowmeter yang dikoreksi adalah aliran massa.
• Memberikan data aliran uap yang lebih akurat untuk kontrol proses.
• Memastikan akurasi perhitungan energi dan efisiensi proses.
Dengan mengukur suhu dan tekanan secara real time dan menggabungkan data ini untuk perhitungan kepadatan, dimungkinkan untuk mengkompensasi perubahan kepadatan uap,membuat pengukuran lebih dapat diandalkan dan akurat.
kesimpulan
Vortex flowmeter banyak digunakan di industri karena strukturnya yang sederhana, pemeliharaan yang mudah dan berbagai aplikasi.Kompensasi suhu dan tekanan sangat penting untuk memastikan akurasi dan keandalan data aliran.
Terima kasih.
