Gaswirbelströmungsmesser: Prinzipien, Anwendungen und Vorteile

2. Arbeitsprinzip

Gaswirbelströmungsmesser arbeiten basierend auf dem  Vortex -Schuppenphänomen , entdeckt von Theodore von K.ármáN. Wenn ein Flüssigkeit (Gas oder Flüssigkeit) an einem Klippenkörper vorbei fließt (ein stationäres Objekt im Durchflusspfad), werden Wirbel abwechselnd von beiden Seiten des Körpers abgeschossen. Die Frequenz dieser Wirbel ist direkt proportional zur Durchflussgeschwindigkeit.

Die Schlüsselkomponenten eines Gaswirbelströmungsmessers umfassen:

• Bluff -Körper : Ein nicht streamiertes Objekt, das den Fluss stört und Wirbel erzeugt.
• Wirbelsensor : Erkennt die Häufigkeit des Wirbelabschusses (häufig unter Verwendung von piezoelektrischen oder ultraschallischen Sensoren).
• Flusssender : Umwandelt die Wirbelfrequenz in ein Durchflussratensignal (z. B. 4-20 Ma, Hart oder digitale Kommunikation).

Die Beziehung zwischen Wirbelfrequenz ( F ) und Flussgeschwindigkeit ( v ) wird gegeben durch:
$F = ST \ Times \ Frac {v} {d}$ f = st×dv
Wo:

• St  = Strouhal -Zahl (eine dimensionslose Konstante für den Bluff -Körper)
• D = Durchmesser des Bluffkörpers

3. Wichtige Merkmale von Gaswirbelströmungsmesser

• Breiter Messbereich : Geeignet für niedrige bis hohe Durchflussraten.
• Hohe Genauigkeit : Typisch ±1% des Lesens (je nach Modell und Kalibrierung).
• Niederdruckabfall : Minimaler Durchflusswiderstand, Reduzierung des Energieverbrauchs.
• Keine beweglichen Teile : Reduziert Verschleiß- und Wartungsanforderungen.
• Breite Temperatur & Druckbereich : Kann mit Hochtemperatur- und Hochdruckgasen umgehen.
• Digitale Kommunikationsoptionen : Unterstützt Hart, Modbus, Profibus und andere Protokolle für die Fernüberwachung.

4. Anwendungen von Gaswirbelströmungsmesser

Gaswirbelströmungsmesser werden in verschiedenen Branchen verwendet, einschließlich:

• Erdgasmessung : Für Sorgerechtstransfer und Pipeline -Überwachung.
• Industriegasversorgung : Luft-, Stickstoff-, Sauerstoff- und andere Prozessgase messen.
• Dampfströmungsmessung : In Kraftwerken und Heizsystemen.
• Chemikalie & Petrochemische Industrie : Für die Überwachung der Gasströmung in Reaktoren und Pipelines.
• HVAC & Baumanagement : Messung von Belüftungs- und Klimaanlagengasströmen.

5. Vorteile von Gaswirbelströmungsmesser

✔  Hohe Genauigkeit & Wiederholbarkeit  – Bietet auch unter herausfordernden Bedingungen zuverlässige Messungen.
✔  Niedrige Wartung  – Keine beweglichen Teile bedeuten verringerte Verschleiß.
✔  Breites Turndown -Verhältnis  – Kann sehr niedrig bis sehr hohe Durchflussraten messen.
✔  Chemikalie & Korrosionsbeständigkeit  – Erhältlich in Materialien wie Edelstahl, Hastelloy und PTFE -Linern.
✔  Einfache Installation & Kalibrierung  – Kann in vorhandenen Pipelines mit minimalen Änderungen installiert werden.

6. Einschränkungen & Überlegungen

⚠  Erfordert eine minimale Durchflussgeschwindigkeit  – Unter einer bestimmten Durchflussrate tritt möglicherweise nicht zuverlässig das Wirbelabbau auf.
⚠  Empfindlich gegenüber Rohrleitungen  – Externe Schwingungen können die Wirbelerkennung beeinträchtigen (obwohl moderne Modelle eine Vibrationskompensation aufweisen).
⚠  Nicht ideal für hochviskose Flüssigkeiten  – Am besten für Gase und Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität geeignet.
⚠  Temperatur & Druckeffekte  – Erfordert eine Kompensation für genaue Messungen unter unterschiedlichen Bedingungen.

7. Vergleich mit anderen Flussmessgeräten

8. Abschluss

Gaswirbelströmungsmessgeräte sind eine robuste und zuverlässige Lösung für die Messung von Gasfluss in industriellen Anwendungen. Ihre hohe Genauigkeit, geringe Wartung und Fähigkeit, harte Bedingungen zu bewältigen, machen sie zu einer bevorzugten Wahl für Erdgas, Industriegase und Dampfströmungsüberwachung. Während sie einige Einschränkungen haben (z. B. Empfindlichkeit gegenüber Schwingungen), haben die technologischen Fortschritte diese Probleme minimiert, wodurch sie zu einer vielseitigen und kostengünstigen Option für moderne Strömungsmessanforderungen gemacht werden.