Порівняння та сфери застосування Вихрового витратоміру та Ультразвукового

Вихрові та ультразвукові витратоміри – відмінні варіанти для вимірювання об'ємної витрати. Однак кожне з цих рішень має свої переваги та обмеження, зумовлені різними функціями та характеристиками.

У цій статті ми порівняємо основні різницю між цими двома варіантами. Якщо ви шукаєте оптимальне рішення для вашої галузі застосування, ми маємо інформацію, необхідну для прийняття максимально обґрунтованого рішення.

Магазин Gtest® спеціалізується на постачаннях вихрових витратомірів для середовищ на водній основі, а також на різних ультразвукових витратомірах. У цій статті наведено більш широкий огляд витратомірів, ніж наш, щоб надати повне керівництво.

Вихровий витратомір:

Вихрові витратоміри використовують передбачувані траєкторії руху рідини при зіткненні з перешкодою розрахунку швидкості течії.

Подібно до того, як камінь у струмку створює вихори вниз за течією, обтічне тіло у витратомірах діє як генератор вихорів. Кількість вихорів, що зриваються обтічним тілом, пропорційно швидкості потоку, подібно до того, як більш висока швидкість потоку, що протікає через каміння, створює пороги.

Вихровий витратомір вимірює інтенсивність вихорів, створюваних у системі. Цей вимір показує швидкість потоку рідини, газу чи пари у системі.

Ультразвуковий лічильник:

Існує два типи ультразвукових вимірювачів: доплерівський та час-пролітний. Ось як працює кожен із них.

Доплер

Витратомір доплерівського типу використовує ефект Доплера, відкритий австрійським фізиком Крістіаном Доплером у 1842 році.

Якщо ви коли-небудь чули шум машини швидкої допомоги, що проїжджає повз, ви напевно випробували ефект Доплера. У цьому прикладі довжина звукових хвиль скорочується з наближенням машини швидкої допомоги і збільшується в міру її видалення. Це створює спотворення звуку сирени.

Ультразвуковий витратомір використовує цю зміну звукових хвиль для вимірювання витрати газу або рідини. Витратомір випромінює ультразвукову хвилю в трубу з потоком. Звукові хвилі потім відбиваються від бульбашок і частинок у потоці і повертаються до перетворювача.

Зсув частоти звукових хвиль пропорційний витраті рідини. Витратомір використовує цю зміну вимірювання витрати.

Час-пролітний

Технологія вимірювання часу проходження сигналу використовує два перетворювачі, злегка зміщені один від одного і розташовані по різні сторони труби. Перший перетворювач випромінює ультразвуковий сигнал. Цей сигнал двічі перетинає трубу, а другий перетворювач його реєструє.

Звукові хвилі прискорюються під час руху потоком. Потім вони сповільнюються під час руху проти потоку. Час між відбиттям пропорційно витраті рідини.

Цей зсув частоти також пропорційний витраті.

Вихрові та ультразвукові витратоміри: основні порівняння

Ось як порівняти ці два лічильники при виборі вихрових і ультразвукових витратомірів.

Допустимі характеристики рідини

Вихрові витратоміри

Ці лічильники підходять для рідин від чистих до забруднених, а також чистих газів. Великі частинки можуть призвести до засмічення лічильника. Цей тип лічильників працює лише з рідинами з низькою в'язкістю.

Ультразвукові витратоміри

Ультразвукові витратоміри, що вимірюють час проходження сигналу, найкраще працюють із рідинами низької та середньої в'язкості. Доплерівські витратоміри краще підходять для вимірювання рідин з бульбашками або твердими частинками. Однак вони часто поступаються моделям, що вимірюють час проходження сигналу (час прольоту).

Втрата тиску

Вихрові витратоміри

Цей тип потоку середовища характеризується середнім перепадом тиску на лічильнику. Оскільки лічильник розташований у потоці, він перериває потік.

Ультразвукові витратоміри

Ці лічильники мало демонструють втрати тиску.

Початкові витрати на налаштування та обслуговування

Вихрові витратоміри

Ці лічильники – недорогі рішення. Однак їх необхідно встановлювати безпосередньо у трубопровід. Це може призвести до тимчасового вимкнення системи під час встановлення в діючу. Після встановлення обслуговування практично не потрібне завдяки відсутності рухомих частин.

Ультразвукові витратоміри

Цей тип витратоміра має високу початкову вартість, але може вимагати нижчу вартість установки, ніж деякі інші варіанти. Відсутність рухомих частин забезпечує простоту обслуговування та високу довговічність. Більшість ультразвукових витратомірів, що вбудовуються, але деякі моделі кріпляться зовні труби. Для встановлення цих моделей не потрібно вимкнення системи подачі середовища вимірювань.

Діапазон діаметрів труб та довжина прямих ділянок труб

Більшості витратомірів потрібен відрізок прямої труби перед лічильником, щоб забезпечити точність показань витрати через датчики.

Вихрові витратоміри

Діапазон діаметрів труб для цього типу лічильника становить від 06 до 12 дюймів (від 0015 до 03 м). Довжина прямої ділянки труби перед лічильником має бути в 15–25 разів більшою за діаметр труби.

Ультразвукові витратоміри

Цей тип витратоміра підходить для труб набагато ширшого діапазону розмірів. Він підходить для труб діаметром від 0 до 157,5 дюймів (від 0,025 до 4 м). Довжина прямої ділянки труби перед лічильником повинна бути в 5-20 разів більша за її діаметр.

Вибір правильного витратоміра для ваших потреб

Вихрові витратоміри ідеально підходять для систем на основі води, таких як контури, що охолоджують. Оскільки їм не потрібна електропровідність рідини, вони добре підходять для систем з деіонізованою водою. Це недорогі та довговічні витратоміри. Однак вони створюють середні втрати тиску в системі і не можуть працювати з високою в'язкістю або низькою витратою.

Ультразвукові витратоміри відмінно підходять для чистих рідин або рідин з бульбашками або частинками, низькою або середньою в'язкістю. Вони ідеально підходять для систем, що не потребують втрат тиску. Хоча початкові витрати можуть бути порівняно високими, проте витрати на встановлення та обслуговування низькі. Також доступні портативні варіанти для вимірювання витрат у кількох місцях.

Інші типи витратомірів

Якщо потрібно недорогий витратомір з малими втратами тиску, хорошим варіантом буде діафрагмовий витратомір. Цей витратомір працює за принципом перепаду тиску, що виникає під час звуження труби. Однак він також має свої обмеження при роботі з в'язкими рідинами.

Ні вихрові, ні ультразвукові, ні діафрагмові витратоміри не підходять для дуже в'язких рідин. Для високов'язких рідин може бути використаний об'ємний витратомір. Цей витратомір є механічним витратоміром, перевага якого полягає у відсутності необхідності в зовнішньому джерелі живлення. До інших механічних витратомірів відносяться ротаметри та турбінні витратоміри.

Ультразвукові та коріолісові витратоміри відмінно підходять для вимірювання зворотного потоку. Через односпрямоване тіло обтікання та розташування датчиків у стандартному вихровому витратомірі двонаправлені вимірювання неефективні. Для цього потрібно використовувати два вихрові витратоміри.