2150625556

Rys.7. Sposób umiejscowienia rurki spiętrzającej w rurociągu - a) oraz rozkład ciśnień w obszarze rurki ( o przekroju okrągłym i parabolicznym ) - b).

4. Przepływomierz wirowy.

Działanie przepływomierza wirowego opiera się na wytwarzaniu wirów i turbulencji przepływającego płynu (cieczy, gazu., pary , zawiesiny) przez nieruchomą przeszkodę w postaci pręta (najczęściej o przekroju parabolicznym). Za przeszkodą umieszczany jest czujnik wirów w postaci płytki w płaszczyźnie równoległej do kierunku przepływu. W skutek sił dynamicznych powstających wirów płytka ta odchyla się w takt powstawania i odrywania się od przeszkody wirów w kierunku prostopadłym do kierunku przepływu. Poszczególne rozwiązania konstrukcyjne mają na celu wykonanie detektora częstotliwości wirów maksymalnie odpornego na medium. Zwykle pomiar przemieszczenia płytki wykonywany jest przetwornikiem pojemnościowym zabudowanym wewnątrz płytki pomiarowej. Rozwiązanie takie umożliwia dalsze wygodne przetwarzanie sygnału w układzie mostka zmiennoprądowego (zwykle transformatorowego ). Częstotliwość napięcia wyjściowego mostka zależy praktycznie wprost proporcjonalnie od prędkości przepływu badanego medium.

Na rys.8 przedstawiono poglądowo zasadę działania przepływomierza wirowego z pojemnościowym przetwornikiem częstotliwości wirów.

Kondensator

różnicowy

Y = f_w( o)

Rys.8. Zasada działania przepływomierza z pojemnościowym przetwornikiem do pomiaru częstotliwości wirów f_w.

W przepływomierzach jak na rys.8 przeszkoda wzbudzająca wiry może mieć inny niż trapezoidalny kształt np. okrągły.

W tego typu przepływomierzach ( Rys.8 ) w szerokim zakresie prędkości przepływu u niezależnie od liczby Reynolds’a Re spełniona jest zależność:

gdzie S - liczba Strouhala.

W przypadku przeszkody o przekroju kołowym w miejsce szerokości b należy wpisać średnicę d przeszkody. Z zależności (15) wynika, że częstotliwość wirów, a tym samym

7

MT ćw. 1 Pomiary przepływu