वर्टेक्स फ्लो मीटर क्या है?

वर्टेक्स मीटर एक प्रकार का वॉल्यूमेट्रिक फ्लो मीटर है जो एक प्राकृतिक घटना का उपयोग करता है जो तब होती है जब कोई तरल पदार्थ किसी सपाट वस्तु के चारों ओर बहता है। वर्टेक्स फ्लो मीटर वर्टेक्स शेडिंग सिद्धांत पर काम करते हैं, जिसमें वस्तु के अनुप्रवाह में बारी-बारी से वर्टेक्स (या एडी) उत्पन्न होते हैं। वर्टेक्स शेडिंग की आवृत्ति मीटर से गुजरने वाले तरल पदार्थ के वेग के सीधे समानुपाती होती है।

वर्टेक्स फ्लो मीटर उन प्रवाह मापन कार्यों के लिए सबसे उपयुक्त हैं जहां गतिशील पुर्जों की उपस्थिति समस्या उत्पन्न करती है। ये औद्योगिक ग्रेड, पीतल या पूर्णतः प्लास्टिक से निर्मित उपलब्ध हैं। प्रक्रिया की स्थितियों में होने वाले परिवर्तनों के प्रति इनकी संवेदनशीलता कम होती है और गतिशील पुर्जों की अनुपस्थिति के कारण अन्य प्रकार के फ्लो मीटरों की तुलना में इनमें घिसावट अपेक्षाकृत कम होती है।

वर्टेक्स फ्लो मीटर डिजाइन

वर्टेक्स फ्लो मीटर आमतौर पर 316 स्टेनलेस स्टील या हेस्टेलॉय से बना होता है और इसमें एक ब्लफ बॉडी, एक वर्टेक्स सेंसर असेंबली और ट्रांसमीटर इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल होते हैं – हालांकि ट्रांसमीटर को दूर से भी लगाया जा सकता है (चित्र 2)। ये आमतौर पर ½ इंच से 12 इंच तक के फ्लेंज साइज में उपलब्ध होते हैं। छह इंच से कम साइज के वर्टेक्स मीटर की इंस्टॉलेशन लागत ओरिफिस मीटर के मुकाबले प्रतिस्पर्धी होती है। वेफर बॉडी मीटर (बिना फ्लेंज वाले) सबसे कम लागत वाले होते हैं, जबकि फ्लेंज वाले मीटर तब बेहतर होते हैं जब प्रोसेस फ्लूइड खतरनाक हो या उच्च तापमान पर हो।

वांछित विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए ब्लफ बॉडी के विभिन्न आकारों (वर्गाकार, आयताकार, टी-आकार, समलम्बाकार) और आयामों पर प्रयोग किए गए हैं। परीक्षणों से पता चला है कि रैखिकता, कम रेनॉल्ड्स संख्या की सीमा और वेग प्रोफ़ाइल विरूपण के प्रति संवेदनशीलता ब्लफ बॉडी के आकार के साथ बहुत कम बदलती है। आकार के संदर्भ में, ब्लफ बॉडी की चौड़ाई पाइप के व्यास का इतना बड़ा अंश होनी चाहिए कि संपूर्ण प्रवाह बहाव में भाग ले सके। दूसरा, प्रवाह दर चाहे कुछ भी हो, प्रवाह पृथक्करण रेखाओं को स्थिर रखने के लिए ब्लफ बॉडी के अग्र भाग पर उभरे हुए किनारे होने चाहिए। तीसरा, प्रवाह की दिशा में ब्लफ बॉडी की लंबाई उसकी चौड़ाई का एक निश्चित गुणक होनी चाहिए।

आजकल, अधिकांश वर्टेक्स मीटर ब्लफ बॉडी के चारों ओर दबाव दोलन का पता लगाने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक या कैपेसिटेंस-प्रकार के सेंसर का उपयोग करते हैं। ये डिटेक्टर दबाव दोलन के प्रति प्रतिक्रिया करते हुए कम वोल्टेज वाला आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करते हैं, जिसकी आवृत्ति दोलन के समान होती है। ऐसे सेंसर मॉड्यूलर, सस्ते, आसानी से बदले जा सकने वाले होते हैं और क्रायोजेनिक तरल पदार्थों से लेकर अति-तापमान भाप तक तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में काम कर सकते हैं। सेंसर मीटर बॉडी के अंदर या बाहर स्थित हो सकते हैं। गीले सेंसर सीधे वर्टेक्स दबाव के उतार-चढ़ाव से प्रभावित होते हैं और जंग और क्षरण के प्रभावों से बचाने के लिए कठोर आवरण में बंद होते हैं।

बाहरी सेंसर, आमतौर पर पीजोइलेक्ट्रिक स्ट्रेन गेज, शेडर बार पर लगने वाले बल के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से भंवर के बनने की प्रक्रिया को मापते हैं। अत्यधिक क्षरणकारी/संक्षारक अनुप्रयोगों में रखरखाव लागत को कम करने के लिए बाहरी सेंसरों को प्राथमिकता दी जाती है, जबकि आंतरिक सेंसर बेहतर रेंज क्षमता (बेहतर प्रवाह संवेदनशीलता) प्रदान करते हैं। ये पाइप कंपन के प्रति भी कम संवेदनशील होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक हाउसिंग आमतौर पर विस्फोट और मौसमरोधी होती है, और इसमें इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसमीटर मॉड्यूल, टर्मिनेशन कनेक्शन और वैकल्पिक रूप से प्रवाह दर संकेतक और/या टोटललाइज़र शामिल होते हैं।

वर्टेक्स फ्लो मीटर के प्रकार

स्मार्ट वर्टेक्स मीटर डिजिटल आउटपुट सिग्नल प्रदान करते हैं जिसमें प्रवाह दर से कहीं अधिक जानकारी होती है। फ्लोमीटर में लगा माइक्रोप्रोसेसर अपर्याप्त सीधी पाइप स्थितियों, बोर व्यास और मुख्य पाइप के व्यास के बीच के अंतर को स्वचालित रूप से ठीक कर सकता है।

अनुप्रयोग और सीमाएँ

वर्टेक्स मीटर आमतौर पर बैचिंग या अन्य रुक-रुक कर होने वाले प्रवाह अनुप्रयोगों के लिए अनुशंसित नहीं होते हैं। इसका कारण यह है कि बैचिंग स्टेशन की ड्रिबल प्रवाह दर मीटर की न्यूनतम रेनॉल्ड्स संख्या सीमा से नीचे गिर सकती है। कुल बैच जितना छोटा होगा, परिणामी त्रुटि उतनी ही अधिक होने की संभावना है।

कम दाब (कम घनत्व) वाली गैसें पर्याप्त मजबूत दाब स्पंदन उत्पन्न नहीं करतीं, विशेषकर जब द्रव का वेग कम हो। इसलिए, ऐसी स्थितियों में मीटर की मापन क्षमता कम होने और कम प्रवाह को मापने में असमर्थ होने की संभावना रहती है। दूसरी ओर, यदि कम मापन क्षमता स्वीकार्य है और मीटर सामान्य प्रवाह के लिए सही आकार का है, तो भंवर प्रवाहमापी का उपयोग किया जा सकता है।