भंवर प्रवाह मीटर क्या है?

भंवर मीटर एक प्रकार का आयतनमापी प्रवाहमापी है जो एक प्राकृतिक घटना का उपयोग करता है जो तब होती है जब कोई तरल किसी वस्तु के चारों ओर बहता है। भंवर प्रवाहमापी भंवर बहाव सिद्धांत के तहत काम करते हैं, जहाँ भंवर (या भँवर) वस्तु के नीचे की ओर बारी-बारी से बहते हैं। भंवर बहाव की आवृत्ति मीटर से प्रवाहित तरल के वेग के समानुपाती होती है।

भंवर प्रवाहमापी प्रवाह मापकों के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं जहाँ गतिशील भागों के प्रयोग से समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। ये औद्योगिक ग्रेड, पीतल, या पूर्ण प्लास्टिक निर्माण में उपलब्ध होते हैं। प्रक्रिया स्थितियों में परिवर्तन के प्रति इनकी संवेदनशीलता कम होती है और, गतिशील भागों के अभाव में, अन्य प्रकार के प्रवाहमापियों की तुलना में अपेक्षाकृत कम घिसाव होता है।

भंवर प्रवाह मीटर डिजाइन

एक भंवर प्रवाह मीटर आमतौर पर 316 स्टेनलेस स्टील या हेस्टेलॉय से बना होता है और इसमें एक ब्लफ़ बॉडी, एक भंवर सेंसर असेंबली और ट्रांसमीटर इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल होते हैं – हालाँकि ट्रांसमीटर इलेक्ट्रॉनिक्स को दूर से भी लगाया जा सकता है (चित्र 2)। ये आमतौर पर ½ इंच से 12 इंच तक के फ्लैंज आकारों में उपलब्ध होते हैं। भंवर मीटरों की स्थापित लागत छह इंच से कम आकार वाले ऑरिफिस मीटरों की तुलना में प्रतिस्पर्धी होती है। वेफर बॉडी मीटर (फ्लैंजलेस) की लागत सबसे कम होती है, जबकि यदि प्रक्रिया द्रव खतरनाक हो या उच्च तापमान पर हो, तो फ्लैंज वाले मीटर बेहतर होते हैं।

वांछित विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए ब्लफ़ बॉडी के आकार (वर्गाकार, आयताकार, टी-आकार, समलम्बाकार) और आयामों का प्रयोग किया गया है। परीक्षणों से पता चला है कि रैखिकता, निम्न रेनॉल्ड्स संख्या सीमा, और वेग प्रोफ़ाइल विरूपण के प्रति संवेदनशीलता, ब्लफ़ बॉडी के आकार के साथ केवल थोड़ा ही भिन्न होती है। आकार में, ब्लफ़ बॉडी की चौड़ाई पाइप के व्यास के इतने बड़े अंश के बराबर होनी चाहिए कि पूरा प्रवाह बहाव में भाग ले सके। दूसरा, ब्लफ़ बॉडी के अपस्ट्रीम फलक पर उभरे हुए किनारे होने चाहिए ताकि प्रवाह दर की परवाह किए बिना, प्रवाह पृथक्करण की रेखाएँ स्थिर रहें। तीसरा, प्रवाह की दिशा में ब्लफ़ बॉडी की लंबाई, ब्लफ़ बॉडी की चौड़ाई का एक निश्चित गुणज होनी चाहिए।

आजकल, अधिकांश वोर्टेक्स मीटर ब्लफ़ बॉडी के चारों ओर दाब दोलन का पता लगाने के लिए पीज़ोइलेक्ट्रिक या कैपेसिटेंस-प्रकार के सेंसर का उपयोग करते हैं। ये डिटेक्टर दाब दोलन पर एक कम वोल्टेज आउटपुट सिग्नल के साथ प्रतिक्रिया करते हैं जिसकी आवृत्ति दोलन के समान होती है। ऐसे सेंसर मॉड्यूलर, सस्ते, आसानी से बदले जा सकने वाले होते हैं, और तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम कर सकते हैं - क्रायोजेनिक द्रव से लेकर अतितापित भाप तक। सेंसर मीटर बॉडी के अंदर या बाहर स्थित हो सकते हैं। गीले सेंसर वोर्टेक्स दाब में उतार-चढ़ाव से सीधे प्रभावित होते हैं और जंग और क्षरण के प्रभावों को झेलने के लिए कठोर आवरणों में बंद होते हैं।

बाहरी सेंसर, आमतौर पर पीज़ोइलेक्ट्रिक स्ट्रेन गेज, शेडर बार पर लगाए गए बल के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से भंवर बहाव का पता लगाते हैं। रखरखाव लागत कम करने के लिए अत्यधिक अपरदनकारी/संक्षारक अनुप्रयोगों में बाहरी सेंसर को प्राथमिकता दी जाती है, जबकि आंतरिक सेंसर बेहतर रेंजेबिलिटी (बेहतर प्रवाह संवेदनशीलता) प्रदान करते हैं। ये पाइप कंपन के प्रति भी कम संवेदनशील होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक हाउसिंग को आमतौर पर विस्फोट और मौसमरोधी माना जाता है, और इसमें इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसमीटर मॉड्यूल, टर्मिनेशन कनेक्शन, और वैकल्पिक रूप से एक प्रवाह-दर संकेतक और/या टोटलाइज़र होता है।

भंवर प्रवाह मीटर शैलियाँ

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

अनुप्रयोग और सीमाएँ

बैचिंग या अन्य आंतरायिक प्रवाह अनुप्रयोगों के लिए आमतौर पर भंवर मीटरों की अनुशंसा नहीं की जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बैचिंग स्टेशन की ड्रिबल प्रवाह दर सेटिंग मीटर की न्यूनतम रेनॉल्ड्स संख्या सीमा से नीचे जा सकती है। कुल बैच जितना छोटा होगा, परिणामी त्रुटि उतनी ही अधिक होने की संभावना है।

कम दाब (कम घनत्व) वाली गैसें पर्याप्त रूप से प्रबल दाब स्पंद उत्पन्न नहीं करतीं, खासकर यदि द्रव वेग कम हो। इसलिए, ऐसी सेवाओं में मीटर की परास-क्षमता कम होने और कम प्रवाह के मापन योग्य न होने की संभावना है। दूसरी ओर, यदि कम परास-क्षमता स्वीकार्य है और मीटर सामान्य प्रवाह के लिए सही आकार का है, तो भंवर प्रवाहमापी पर अभी भी विचार किया जा सकता है।