Medidores de Vazão tipo Vórtice

História dos medidores de vazão tipo vórtice da Yokogawa

A Yokogawa lançou o primeiro medidor de vazão tipo vórtice do mundo em 1969.
Por mais de 50 anos, a estabilidade de longa duração e a alta precisão caracterizadas pelos medidores de vazão tipo vórtice da Yokogawa continuaram a melhorar a produtividade dos clientes. As vendas de mais de 500.000 unidades são uma prova da confiabilidade da série YEWFLO. Em 2022, lançamos a linha mais recente da YEWFLO, o Medidor de Vazão tipo Vórtice linha VY.

YOKOGAWA Histórico dos medidores de vazão Vortex

 

A história dos medidores de vazão tipo vórtice remonta a 1969, quando lançamos medidores de vazão do tipo inserção para chaminés de flare.
Em 1979, lançamos o medidor de vazão de vórtice de uso geral e, em 1981, lançamos o YEWFLO*C com a estrutura de detecção de base. Em 1992, lançamos o YEWFLO*E, que se destacava pela resistência a ruídos. A estrutura do YEWFLO*E evoluiu com a mais recente linha VY.
Em 2000, lançamos a série digitalYEWFLO, que possui nossa tecnologia proprietária de processamento de sinal digital SSP. Essa série digitalYEWFLO foi pioneira em um novo estágio para o medidor de vazão tipo vórtice com funções automáticas de remoção de ruído e funções de diagnóstico.
Além disso, para atender a várias necessidades e aplicações de suporte de nossos clientes, a série YEWFLO tem evoluído continuamente. Em 2002, lançamos o tipo de sensor de temperatura embutido que pode calcular o fluxo de vapor saturado com uma única unidade. Em 2006, introduzimos o tipo de furo reduzido para tubulação inteligente. Além disso, em 2012, lançamos modelos de grande diâmetro (até 400 mm). Essas especificações, obviamente, também estão disponíveis na linha VY de medidores de vazão tipo vórtice.
Em 2022, lançamos a mais recente linha VY, dando continuidade à história dos medidores de vazão tipo vórtice da Yokogawa.

 

Introdução ao produto Medidor de Vazão tipo Vórtice linha VY

VY é a linha de medidores de vazão tipo vórtice da Yokogawa com tecnologia digital e uma estrutura exclusiva herdada da série YEWFLO.
A tecnologia digital oferece diagnósticos gerais e manutenção baseada em condições. Além disso, a estrutura exclusiva proporciona robustez e medição estável.
A linha VY oferece uma ampla gama de produtos com uma variedade de padrões para atender às diversas necessidades dos clientes.
Para obter informações mais detalhadas, consulte a página do Medidor de Vazão tipo Vórtice linha VY.

  Medidor de Vazão tipo Vórtice linha VY
General Type Built-in Temperature
Sensor Type
High Temperature
/ Cryogenic Type
Reduced Bore Type
( 1 / 2 size reduction)
High Pressure Type Dual-Sensor Type
Tipo geral de medidores de vazão Vortex Medidores de vazão Vortex Sensor de temperatura integrado Medidores de Vazão Vortex Tipo Criogênico / Alta Temperatura Medidores de vazão Vortex Tipo de furo reduzido Medidores de vazão Vortex tipo alta pressão Medidores de vazão Vortex tipo alta pressão
Fluido mensurável Líquido, gás, vapor saturado, vapor superaquecido (evite fluxo multifásico e fluidos pegajosos ou corrosivos)
Faixa de temperatura do fluido aplicável -196 a 450 °C depende do tipo e do material do shedder bar (barra geradora de vórtices)
Tamanho da conexão Wafer 15 a 100 mm
Flange Do tipo geral: 15 a 400 mm
Do tipo furo reduzido (redução de 1 tamanho): 25 a 200 mm
Do tipo furo reduzido (redução de 2 tamanhos) : 40 a 200 mm
Do tipo furo reduzido de alta pressão (redução de 1 tamanho): 25 a 150 mm
Do tipo sensor duplo: 15 a 200 mm
Precisão líquido ± 0,75 % da leitura
Gás e vapor ± 1 % da leitura

 

Linha de produtos

  • Medidor de Vazão tipo Vórtice linha VY

    O Medidor de Vazão tipo Vórtice da linha VY é o modelo mais recente do medidor de vazão de vórtice da Yokogawa e é o sucessor da linha digitalYEWFLO.
    A linha VY consiste na mais recente tecnologia digital e na estrutura exclusiva da Yokogawa herdada da linha YEWFLO.

  • Software de configuração de fluxo FSA120 FlowNavigator

    O FlowNavigator (FSA120) é uma ferramenta de software exclusiva que o ajuda a obter o máximo do transmissor multivariável EJX910A / EJX930A, oferecendo suporte à configuração do coeficiente de descarga, furo do dispositivo primário, diâmetro interno do tubo a montante, fator de expansão de gás, densidade e dados de viscosidade necessários para realizar a compensação total e o cálculo dinâmico do fluxo de massa.

  • Ferramenta de verificação do medidor de vazão magnético / medidor de vazão tipo vórtice FSA130

    A ferramenta de verificação do medidor de vazão magnético / medidor de vazão tipo vórtice fornece o diagnóstico, os relatórios e o gerenciamento de dados para a verificação da integridade da linha AXG ou AXW e da linha CA da ADMAG TI (Total Insight) com protocolo HART e da linha VY do medidor de vazão tipo vórtice com protocolo HART.
    O FieldMate deve ser preparado pelos clientes. FSA130 é a chave de licença para ativar a ferramenta de verificação.

Detalhes

Informação Técnica - Princípio de medição -

Os medidores de vazão tipo vórtice usam o efeito Von Karman para medir a taxa de vazão de líquidos, gases e vapor. Esta seção explica o princípio.

O princípio operacional dos medidores de vazão tipo vórtice

  • O que é um vórtice de Von Karman?
    No início do século XX, o matemático e físico húngaro Theodore von Karman descobriu que, quando um líquido ou gás flui perpendicularmente a um obstáculo, ele cria vórtices alternados em ambos os lados desse obstáculo. Essas fileiras de vórtices são chamadas de "ruas de vórtices de Von Karman".

 

O que é o efeito Von Karman?

Von Karman descobriu ainda que o número de vórtices gerados é proporcional à velocidade do fluido que os gera. Esse número de vórtices gerados é chamado de "frequência de vórtices de Von Karman". A relação entre a frequência e a velocidade do fluxo pode ser expressa matematicamente com a seguinte fórmula (1). A fórmula (2) expressa ainda mais a relação com a estrutura interna de um medidor de vazão tipo vórtice. Juntando essas duas fórmulas e expressando-as em termos de taxa de fluxo volumétrico, obtém-se a fórmula (3).

Fórmula (1)Fórmula (1)

Fórmula (2)Fórmula (2)

Fórmula (3)Fórmula (3)

f: Frequência do vórtice de Von Karman, St: Número de Strouhal, v: velocidade do fluxo, d: largura da barra do vortex shedder, Q: taxa de fluxo volumétrico, D: diâmetro interno do medidor de vazão tipo vórtice

O número de Strouhal (St) é um número adimensional determinado pelo formato e pelas dimensões da barra do vortex shedder e, ao escolher adequadamente o formato da barra do shedder bar, ele se torna constante em uma ampla faixa de valores do número de Reynolds. A Figura 1 mostra a relação entre o número de Reynolds e o número de Strouhal.

Relação entre o número de Reynolds e o número de Strouhal (St)
Relação entre o número de Reynolds e o número de Strouhal (St)

Portanto, se o número de Strouhal for conhecido antecipadamente, a taxa de fluxo poderá ser determinada medindo-se a frequência do vórtice. Também foi constatado que a taxa de fluxo volumétrico pode ser medida independentemente da pressão, temperatura, densidade, viscosidade etc. do fluido. Entretanto, ao medir a vazão volumétrica ou a vazão mássica em condições padrão (de referência), são necessárias correções de temperatura e pressão.

  • Como a frequência do vórtice é medida?
    Quando os vórtices se formam e passam por uma barra de vortex shedder (obstáculo), a pressão nessa área é menor do que no restante do fluido. Essa baixa pressão cria um diferencial de pressão (dp) em cada lado da barra do vortex shedder, e a tensão é aplicada à barra do vortex shedder do lado de alta pressão para o lado de baixa pressão. A posição em que os vórtices são gerados muda regularmente, fazendo com que a posição da área de baixa pressão mude e a direção da tensão mude, fazendo com que a barra de vortex shedder oscile. A frequência dessa oscilação é a frequência do vórtice de Von Karman.
Como a frequência do vórtice é medida?

Os vórtices gerados criam áreas de baixa e alta pressão em ambos os lados da barra do vortex shedder, e a força é exercida na direção da área de baixa pressão. À medida que a posição dos vórtices muda de um lado para o outro, a direção dessa força é alterada, fazendo com que a barra de vortex shedder oscile.

 

Há vários métodos disponíveis para medir essa oscilação. O mais adequado para essa aplicação é o sensor de cristal piezoelétrico. Quando comprimido, o sensor de cristal piezoelétrico produz um sinal elétrico que é processado pelos componentes eletrônicos do medidor de vazão. Ao medir a frequência do vórtice de Von Karman (o número de Strouhal e o diâmetro do cilindro são conhecidos), um cálculo simples feito pelo sistema eletrônico do medidor de vazão pode determinar a taxa de fluxo volumétrico através do tubo.

Recursos

Overview:
  • Tecnologia Fieldbus introduzida para realizar manutenção preditiva e preventiva.
  • ISAE para melhorar a confiabilidade do diagnóstico e da configuração de parâmetros, utilizando dados coletados pelo PRM.
Industries:
Overview:
  • Yokogawa contribuiu para uma operação confiável e eficiente.
  • Todas as informações do instrumento são totalmente integradas ao sistema de gerenciamento de instrumentos.
Yokogawa Relatório Técnico
Overview:

O progresso no processamento de sinais digitais e nas tecnologias de rede permitiu que funções avançadas, que não podem ser obtidas por dispositivos de campo tradicionais com sinal de 4-20 mA, fossem implementadas em dispositivos de campo. A padronização das especificações internacionais de fieldbus, principalmente o FOUNDATION™ Fieldbus, permitiu que os usuários criassem redes de campo ideais, compostas por dispositivos de campo escolhidos livremente de vários fornecedores de dispositivos.

Overview:

Os medidores de fluxo de vórtice utilizam um fenômeno de fluido no qual as frequências das ruas de vórtice de Karman liberadas de um shedder bar inserido em um fluxo são proporcionais às velocidades do fluxo.

Yokogawa Relatório Técnico
Overview:

Os medidores de vazão Vortex têm sido apreciados pelos usuários como medidores de vazão volumétrica, que podem, em princípio, ser aplicados a qualquer medição de vazão de líquido, gás ou vapor. A medição de vazão volumétrica é suficiente para substâncias com pequenas variações de densidade, como o líquido.

Overview:

O princípio operacional dos medidores de vazão tipo vórtice da série YEWFLO, que foi disponibilizado comercialmente pela primeira vez em 1979, baseia-se no fenômeno em que a frequência de um trem de vórtice Kàrmàn que ocorre a partir de um vortex shedder colocado em um fluxo de fluido é proporcional à velocidade desse fluxo.

Overview:

Este artigo explica de forma concisa os princípios de medição do site medidor de vazão vortex e os objetos que eles medem.

Overview:

A distribuição desequilibrada da velocidade e a turbulência do fluido em um tubo perturbam os vórtices de Karman e afetam a precisão da medição do fluxo. Portanto, são necessários comprimentos de tubo retos. Este artigo mostra os motivos pelos quais os comprimentos de tubos retos são necessários, usando a simulação de fluxo e os medidores de vazão Vortex Série VY como exemplos.

Ele converte as alterações de pressão causadas pelo vórtice de Karman gerado por uma barra de vortex shedder em um sinal elétrico. O medidor de vazão tipo vórtice usa esse sinal elétrico para converter o vórtice de Karman em uma taxa de vazão e emiti-la. Consulte a página a...
Quando um obstáculo chamado vortex shedder é colocado no fluxo, os vórtices são gerados regularmente e de forma alternada em ambos os lados da barra do vortex shedder devido ao efeito viscoso do fluido. Esses vórtices são chamados de "Karman vortex street"...
O JIS Z 8766 "Métodos de medição de vazão por medidores de vazão tipo vórtice" lista os seguintes pontos como características 1) A saída de frequência é proporcional à taxa de vazão. 2) O fenômeno de oscilação de vórtice de Karman do fluido é utilizado, e a base é a...
No caso do medidor de vazão tipo vórtice, o fluxo em redemoinho e a distribuição desigual da velocidade do fluxo na tubulação podem afetar a medição. Isso pode ser causado por condições da tubulação a montante, válvulas, bombas, juntas desalinhadas, rebarbas de solda salientes ou outras ob...
Se cada elemento dos exemplos de instalação listados nas Especificações Gerais for combinado, adicione os comprimentos de tubo reto necessários para cada elemento. Para obter detalhes, leia as Especificações Gerais do Medidor de Vazão tipo Vórtice da linha VY (GS 01F07A00-01EN). Consulte o tutorial...
A precisão da medição não pode ser especificada porque depende das condições de medição. Mantenha o comprimento necessário do tubo reto para usar com a precisão da medição. Consulte o tutorial "Comprimentos necessários do tubo reto para o vórtice F...
O medidor de vazão tipo vórtice deve ser instalado a montante da válvula para evitar a influência do fluxo giratório causado pela válvula. Se o medidor de vazão tipo vórtice for instalado a jusante da válvula, o comprimento do tubo reto deve ser de pelo menos 20D a montante e 5...
A pressão de vapor saturado é a pressão indicada pelo vapor que atingiu o equilíbrio termodinâmico da fase condensada nessa temperatura. Os líquidos podem causar cavitação (geração de bolhas) dependendo das condições de temperatura e pressão. Isso pode in...

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