x

Zoek resultaten

Loading...


Vortex meters

Theodore von Karman

 

Dit type flowmeter heeft 10-20 jaar geleden een flinke opmars gemaakt. Vooral omdat het meetprincipe geen bewegende delen bevat en het breed toepasbaar is bij gassen en laagvisceuze vloeistoffen.

Het was de geleerde Theodore von Karman die zijn naam verbond aan het fenomeen, maar Leonardo da Vinci stelde reeds vast dat er wervelingen onstonden achter een obstructie in een stromend medium. Von Karman rapporteerde dat de frequentie van die vortexen een verband vertoonde met de snelheid van het stromend medium:Vortexvorming achter een obstructie

f = S  . v / d

waarbij

Vortexmeter met ingebouwde druk- en temperatuursensorenIn een vortexmeter zit achter de bluff-body een sensor die de vortexen detecteert. Deze sensor kan een piezo-kristal zijn; soms wordt de vortexvorming met ultrasone sensoren gedetecteerd. De bluff-body zou een ronde cilinder kunnen zijn, een platte obstructie, een delta-gevormd lichaam, of in principe elke andere vorm. Het blijkt evenwel dat de delta-vorm de meest aantrekkelijke vorm is, die de sterkste vortexen produceert, en dus de hoogste amplitudes. Dit biedt uiteraard de beste signaal-ruis verhouding. Bovendien biedt dit een betere lineariteit van het instrument.

Zoals in de bijgaande animatie wordt gesuggereerd is de vortexvorming, de "vortex shedding", zeer reproduceerbaar en constant, mits de snelheid van het medium voldoende hoog is. Hoe hoog die snelheid moet zijn is afhankelijk van diverse parameters. Het bluffbody heeft een invloed, en vooral het Re-getal. Als richtlijn geld dat het Re-getal groter moet zijn dan 10.000, maar sommige moderne vortexmeters kunnen compenseren voor afwijkingen tot een Re-getal van 5.000. Daaronder wordt de vortexvorming instabiel, met lage signaal amplitudes.Multiparameter vortexmeter

In de praktijk zou de productsnelheid in de vortex debietmeter beter hoger zijn dan de engineer doorgaans heeft gekozen voor de rest van het leidingwerk. Dit leidt ertoe dat menigmaal, zo niet als standaard routine, de leiding verjongd wordt (één of twee maatjes kleiner dan de leiding zelf) ter plekke van de vortex flowmeter. Deze verjonging heeft een beslissend positief effect op de prestatie van vortexmeters.

Sinds enkele jaren zijn er ook multi-parameter vortexmeters. Deze instrumenten meten niet alleen de productsnelheid, maar hebben ook een druk- en temperatuurtransmitter ingebouwd. Deze instrumenten compenseren hiervoor in het instrument, en het meetresultaat is een naar standaardomstandigheden gecompenseerd volume, maar ook de druk en temperatuur kan als meetwaarde gepresenteerd worden. Indien bekend is welk product gemeten wordt kan ook de massaflow weergegeven worden, en in stoomapplicaties wordt meteen de energetische flow bepaald (in GJ, BTU, of een andere eenheid).

Juist deze multiparameter flowmeters hebben ook de beste Re-compensaties tussen Re = 5.000 tot 10.000. Immers, indien bekend is welk product gemeten wordt, en tegelijkertijd de druk en temperatuur bekend zijn, kan op basis van de snelheidsmeting meteen het Re-getal worden berekend. En dat biedt weer kans om in een look-up tabel de juiste correctiefactor te selecteren.

 
Vortexmeters