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渦流量計はどのように機能しますか?

渦流量計とは何ですか?

A 渦流量計流体が断崖体を通過する際に発生する渦を検出するために、流れ処理システムに設置されるデバイスです。生産効率と配分を改善するための流量測定のため、ガス、液体、蒸気の処理に広く使用されています。

渦流量計の動作原理

フォン・カマン・ボルテックス・ストリート (1)

流体が非流線型のオブジェクトを通過するときに、渦が断崖体の各側面から交互に放出されます。その過程で発生する圧力変動は流速に正比例します。渦の放出頻度を検出して流量を計算します。次に、周波数は信号に変換され、液体、気体、蒸気の体積流量または質量流量を正確に測定します。

渦流量計の構造設計

316 ステンレス鋼またはハステロイは、通常、ブラフ ボディ、組み立てられた渦センサー、および送信機電子機器を含む流量計の主な材料で作られています。あ渦放出流量計フランジ サイズは 1/2 インチから 12 インチまであります。さらに、渦流量計6インチ以下のサイズのオリフィスメーターよりも競争力があります。

正方形や長方形などの寸法とブラフボディの形状は、望ましい効果を達成するために実験を経ました。実験結果は、速度プロファイルに対する直線性と感度がブラフボディの形状によってわずかに異なることを示しています。ブラフ ボディには、パイプ直径の十分に大きな部分が含まれている必要があります。その後、フロー全体が脱皮に参加します。流速にもかかわらず、上流面の突出エッジは、流れの分離ラインを割り当てるために不可欠な特別な設計です。

現在、渦計の大部分は、ブラフボディ付近の圧力振動を測定するために圧電式または静電容量式センサーを統合しています。これらのセンサーは、圧力振動に応答して低電圧信号を出力します。このような信号は発振と同じ周波数を持ちます。これらのモジュール式で安価なセンサーは簡単に交換でき、極低温の液体から過熱蒸気までの幅広い温度範囲に適応できます。

渦流量計を選ぶ理由

可動部品がないため、処理システムの耐久性、メンテナンスの手間がかからず、長期的な信頼性が保証されます。このような流量計は、広範囲の温度と圧力にわたっても、さまざまな流体を正確に測定する点でも優れています。まさに多機能であり、精度と再現性のある測定において優れたパフォーマンスを備えているため、精度を重視する業界にとって頼りになるソリューションです。運用コストの削減と簡単な設置も、頼りになるソリューションとなる 2 つの理由です。

精度と範囲性

粘度が増加するとレイノルズ数が低下するため、渦流量計のレンジアビリティは粘度が増加すると減少します。最大粘度の上限は 8 ~ 30 センチポアズの範囲内にあります。渦流計のサイズが用途に合わせて適切に設定されている場合、ガスと蒸気では 20:1 よりも優れたレンジアビリティが期待でき、低粘度流体では 10:1 以上が期待できます。

渦流量計の不正確さはレイノルズ数によって異なります。ほとんどの渦流量計のこのような不正確さは 0.5% ~ 1% の間に収まりますが、レイノルズ数が 10,000 より小さい場合には 10% にまで上昇します。渦流量計には、ほぼゼロ流量での表示のカットオフポイントが備わっています。レイノルズ数が 10,000 以下の場合、メーター出力はゼロにクランプされます。測定待ちの最小流量がカットオフポイントの2倍であれば問題ありません。低流量は、起動、停止、その他の範囲の変動条件の過程で正確に測定できませんでした。

効率を最大化し、コストを削減

オペレーターは、正確な流量測定に基づいて、処理システムを通過する液体、ガス、または蒸気の流れを調整および最適化できます。そのため、エネルギー消費量が削減されながら、割り当て効率が向上します。全体として、これらの流量計を自動化システムに統合することは、運用パフォーマンスの継続的な改善、ダウンタイムの削減、全体的な生産性の向上に役立ちます。

渦流量計の限界

渦流量計は一般に、低流量での性能制限のため、バッチ処理や断続的な流量プロセスには理想的ではありません。具体的には、バッチングステーションのドリブル流量が渦流量計の最小レイノルズ数閾値を下回る可能性があり、不正確さの原因となります。合計バッチサイズが減少すると、測定エラーの可能性が増加し、これらの用途に対するメーターの信頼性が低下します。重大なエラーを回避するには、このような操作に必要な特定の流量プロファイルを処理できる流量計を選択することが重要です。

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投稿日時: 2024 年 10 月 16 日