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भंवर प्रवाह मीटर (Vortex flow meter) वॉन कर्मन नामक सिद्धांत का उपयोग करता है। हंगेरियन-अमेरिकन भौतिक विज्ञानी थियोडोर वॉन कर्मन प्रभाव का वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति थे, जहां एक गैर-रेखीय वस्तु (जिसे ब्लफ़(Bluff) बॉडी के रूप में भी जाना जाता है) को तेजी से बहने वाली धारा के मार्ग में रखा जाता है, जिससे द्रव वस्तु से वैकल्पिक रूप से अलग हो जाता है। इसके दो अनुप्रवाह पक्षों पर, जैसे ही सीमा परत अलग हो जाती है और अपने आप वापस मुड़ जाती है, भंवर (जिसे भंवर या एडी भी कहा जाता है) बनते हैं। उन्होंने यह भी नोट किया कि भंवरों के बीच की दूरी स्थिर थी और पूरी तरह से उस चट्टान के आकार पर निर्भर करती थी जिसने इसे बनाया था। ब्लफ़(Bluff) बॉडी की तरफ जहां भंवर बन रहा है, द्रव का वेग अधिक होता है और दबाव कम होता है। जैसे ही भंवर नीचे की ओर बढ़ता है, यह ताकत और आकार में बढ़ता है, और अंततः अलग हो जाता है या खुद को बहा देता है। इसके बाद ब्लफ बॉडी के दूसरी तरफ एक भंवर बनता है। वैकल्पिक भंवर समान दूरी पर स्थित हैं।
भंवर फ्लो मीटर कार्य सिद्धांत
भंवर प्रवाह मीटर (Vortex flow meter) तरल पदार्थ, गैसों और वाष्पों को मापने के लिए वॉन कर्मन प्रभाव नामक एक सिद्धांत का उपयोग करते हैं। द्रव गतिकी में, एक कर्मन भंवर लेन भंवर बहाव (शेडिंग) के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया के कारण घूर्णन (घूमता) भंवरों का एक दोहराव पैटर्न है। जैसे ही पानी (या कोई अन्य तरल, गैस या वाष्प) एक बाधा से बहता है, तरल अलग हो जाता है और एक वैकल्पिक अंतर दबाव बनाता है जिसे भंवर कहा जाता है।
स्रोत – विकिपीडिया
How does it measure | यह कैसे मापता है
भंवर प्रवाह मीटर (Vortex flow meter) प्रवाह पथ (flow path) में एक बाधा (जिसे ब्लफ बॉडी कहा जाता है) रखकर मापते हैं, जो वैकल्पिक अंतर दबाव(alternating differential pressure) के भंवर बनाता है। ये भंवर एक छोटे सेंसर डिवाइस को गतिमान द्रव के वेग के सीधे आनुपातिक आवृत्ति के साथ दोलन करने का कारण बनते हैं। संवेदन तत्व तब दोलन दर को विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है, जिसे बाद में मात्रात्मक वेग पढ़ने में परिवर्तित किया जाता है।
दो फ्लो मीटर जिन्हें भंवर मीटर (Vortex Flow Meter) के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। एक को प्रोसेसिंग भंवर मीटर या स्विर्लमीटर कहा जाता है, और दूसरा भंवर शेडिंग शब्द का उपयोग करता है।
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Swirl Meter in Hindi | भंवर मीटर
भंवर मीटर, भंवर पूर्वसर्ग (vortex precession) के सिद्धांत पर काम करता है। यह एक डिजिटल वॉल्यूमेट्रिक डिवाइस है जिसमें कोई हिलता हुआ भाग नहीं होता है। यह तरंग (Pulse) के रूप में एक आउटपुट देता है जिसकी आवृत्ति द्रव प्रवाह दर के समानुपाती होती है। इसमें भंवर ब्लेड (swirl blades) का एक फिक्स सेट होता है, जो असामान्य रूप से स्टेनलेस स्टील से बना होता है, जो इनलेट पर तरल पदार्थ को कताई या घूमता गति पेश करता है। भंवर ब्लेड की निचली धारा में एक वेंचुरी होता है – जैसे संकुचन और प्रवाह मार्ग का विस्तार। ब्लेड की डाउन स्ट्रीम पर एक तापमान संवेदक रखा जाता है, जिसे एक निरंतर विद्युत प्रवाह द्वारा गर्म किया जाता है। मीटर के बाहर निकलने पर-स्विर्ल ब्लेड डाउन स्ट्रीम पाइपिंग प्रभाव से मीटर को छोड़ने के लिए तय किए जाते हैं।
जैसे ही द्रव इनलेट पर स्विर्ल ब्लेड के निश्चित सेट से होकर गुजरता है, इसे एक स्विर्ल (कताई) गति प्रदान की जाती है। उस क्षेत्र में जहां विस्तार होता है, द्रव प्रवाह दर के आनुपातिक आवृत्ति पर घूमता प्रवाह प्रक्रिया या दोलन करता है। द्रव की यह पूर्वता तापमान में भिन्नता और थर्मिस्टर (सेंसर) के प्रतिरोध का कारण बनती है। द्रव प्रवाहित करके थर्मिस्टर से निकाली गई ऊष्मा की मात्रा द्रव के वेग पर निर्भर करती है। नतीजतन, प्रत्येक उच्च वेग भंवर ने थर्मिस्टर को पारित कर दिया, प्रतिरोध को बदल दिया और, चूंकि एक निरंतर वर्तमान लागू किया जाता है, प्रतिरोध परिवर्तन वोल्टेज तरंग (Pulse) में परिवर्तित हो जाते हैं, जो कि वर्ग तरंग रूप के निरंतर आयाम उच्च स्तरीय तरंग (Pulse) में प्रवर्धित, फ़िल्टर और परिवर्तित होते हैं। तरंग (Pulse) की आवृत्तियों को एक इलेक्ट्रॉनिक काउंटर द्वारा मापा जाता है, जो द्रव की प्रवाह दर देता है। स्विर्ल मीटर की सटीकता +/- 0.75% है, इसकी रैखिक ऑपरेटिंग रेंज +/- 1% के भीतर। इसकी पुनरावर्तनीयता +/- 0.25% और रंगनीयता 100:1 है। यह वर्तमान में 25.4 से 152.4 मिमी मीटर के आकार में उपलब्ध है। यह मुख्य रूप से गैस अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जहां बहुत कम घनत्व के परिणामस्वरूप काफी कम दबाव का नुकसान होता है।
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Vortex Shedding Flow Meter in Hindi | भंवर बहा प्रवाह मीटर
भंवर शेडिंग फ्लो मीटर का संचालन भंवर शेडिंग के रूप में जानी जाने वाली घटना पर आधारित है, जो तब होता है जब एक गैस या तरल एक गैर-धारा रेखा (या कुंद) वस्तु के चारों ओर बहती है जिसे स्लफ (Sluff) बॉडी कहा जाता है। जब कोई द्रव किसी बाधा से होकर बहता है, तो धीमी गति से चलने वाले तरल पदार्थ की सीमा परतें बाधा की बाहरी सतह के साथ बनती हैं और प्रवाह इसके नीचे की तरफ बाधा की रूपरेखा को प्रवाहित करने में असमर्थ होता है। इस प्रकार प्रवाह की परतें वस्तु की सतह से अलग हो जाती हैं, और वस्तु के पीछे एक कम दबाव का क्षेत्र बनता है जिसके कारण अलग-अलग परतें तरल पदार्थ की मुख्य धारा से अलग हो जाती हैं और उन्हें कम दबाव में एडी या भंवर में घुमाती हैं। क्षेत्र। भंवर 1 पर प्रत्येक एड़ी बढ़ती है और वस्तु के वैकल्पिक पक्षों से अलग या छाया हो जाती है। जिन आवृत्तियों पर भंवर बनते हैं, वे द्रव वेग के सीधे आनुपातिक होते हैं।
जैसे ही भंवर शरीर के एक तरफ से बहाया जाता है, उस तरफ द्रव का वेग बढ़ता है और दबाव कम हो जाता है, और साथ ही विपरीत दिशा में वेग दबाव कम हो जाता हैई बढ़ता है, इस प्रकार स्लफ (Sluff) बॉडी में शुद्ध दबाव में परिवर्तन होता है। जैसे ही अगला भंवर स्लफ (Sluff) बॉडी के विपरीत दिशा से बहाया जाता है, पूर्ण प्रभाव सुरक्षित रहता है। इसलिए स्लफ (Sluff) बॉडी के चारों ओर तरल पदार्थ में वेग और दबाव वितरण उसी आवृत्ति पर बदलता है जैसे भंवर शेडिंग आवृत्ति। वेग के दबाव में परिवर्तन एक प्रवाह संवेदनशील डिटेक्टर द्वारा महसूस किया जाता है जो या तो एक ऊष्मा थर्मिस्टर तत्व या एक गोलाकार चुंबकीय शटल हो सकता है। भंवर बहा प्रवाह मीटर 50.8 से 152.4 मिमी के आकार में उपलब्ध हैं। इसकी रैखिकता +/- ½% के भीतर है और रेंजबिलिटी 100:1 है। इस मीटर में भी कोई मूविंग पार्ट नहीं है।
Vortex Meter Design | भंवर मीटर डिजाइन
एक भंवर प्रवाहमापी आमतौर पर 316 स्टेनलेस स्टील या Hastelloy® से बना होता है और इसमें एक ब्लफ़(Bluff) बॉडी, एक भंवर सेंसर असेंबली और ट्रांसमीटर इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं, हालांकि बाद वाले को दूर से भी लगाया जा सकता है। वे आम तौर पर 1/2 इंच से 12 इंच तक निकला हुआ किनारा आकार में उपलब्ध होते हैं। आकार में, ब्लफ़(Bluff) बॉडी में एक चौड़ाई होनी चाहिए जो कि पाइप के व्यास का एक बड़ा पर्याप्त अंश हो ताकि पूरे प्रवाह को बहा में भाग लेने की अनुमति मिल सके। दूसरा, प्रवाह दर की परवाह किए बिना, प्रवाह पृथक्करण की रेखाओं को ठीक करने के लिए ब्लफ़(Bluff) बॉडी को अपस्ट्रीम चेहरे पर किनारों को ऊपर उठाना चाहिए। तीसरा, प्रवाह की दिशा में ब्लफ़(Bluff) बॉडी की लंबाई ब्लफ़(Bluff) बॉडी की चौड़ाई का एक निश्चित गुणक होना चाहिए।
ब्लफ़(Bluff) बॉडी के चारों ओर दबाव दोलनों का पता लगाने के लिए अधिकांश भंवर प्रवाह मीटर (Vortex flow meter) पीजोइलेक्ट्रिक या कैपेसिटेंस-प्रकार के सेंसर का उपयोग करते हैं। ये डिटेक्टर कम वोल्टेज आउटपुट सिग्नल के साथ दबाव दोलन का जवाब देते हैं जिसमें दोलन के समान आवृत्ति होती है। ऐसे सेंसर मॉड्यूलर, सस्ते, बदलने में आसान होते हैं, और तापमान रेंज की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम कर सकते हैं – क्रायोजेनिक तरल पदार्थ से लेकर सुपरहिटेड स्टीम तक। सेंसर मीटर बॉडी के अंदर या बाहर स्थित हो सकते हैं। गीले सेंसर सीधे भंवर दबाव में उतार-चढ़ाव से तनावग्रस्त होते हैं और जंग और जंग के प्रभावों का सामना करने के लिए कठोर मामलों में संलग्न होते हैं। बाहरी सेंसर, आमतौर पर पीजोइलेक्ट्रिक स्ट्रेन गेज, सेंस भंवर अप्रत्यक्ष रूप से शेडर बार पर लगाए गए बल के माध्यम से बहाते हैं। रखरखाव लागत को कम करने के लिए बाहरी सेंसरों को अत्यधिक कटाव/संक्षारक अनुप्रयोगों पर प्राथमिकता दी जाती है, जबकि आंतरिक सेंसर बेहतर रेंजबिलिटी (बेहतर कम प्रवाह संवेदनशीलता) प्रदान करते हैं। वे पाइप कंपन के प्रति भी कम संवेदनशील होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स हाउसिंग को आमतौर पर विस्फोट- और वेदरप्रूफ रेट किया जाता है, और इसमें एक इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसमीटर मॉड्यूल, टर्मिनेशन कनेक्शन और वैकल्पिक रूप से एक फ्लो-रेट इंडिकेटर और / या टोटलाइज़र होता है।
Key Elements to Consider Before Choosing a Vortex Flow Meter In Hindi |
भंवर फ्लो मीटर चुनने से पहले विचार करने के लिए प्रमुख तत्व
- द्रव किस लिए मापा जा रहा है?
- दबाव मैक्सियम और न्यूनतम
- फ्लोरेट रेंज
- द्रव तापमान
- द्रव घनत्व रेंज
- चिपचिपापन रेंज
- पाइप का आकार
- अधिकतम स्वीकार्य दबाव ड्रॉप
- पाइप अनुसूची या दीवार की मोटाई
- पाइप सामग्री
- निकटतम अपस्ट्रीम बाधा
Vortex Flow meter Advantage In Hindi | भंवर प्रवाह मीटर (Vortex flow meter) लाभ
- एक उत्कृष्ट रेंजेबिलिटी है।
- रसायनों की एक विस्तृत सत्यता को संभालता है, जिसमें घोल, तरल पदार्थ और चिपचिपा पदार्थ शामिल हैं।
- कोई हिलता हुआ भाग नहीं है।
- रैखिक सीमा के भीतर घनत्व, तापमान, दबाव और चिपचिपाहट भिन्नता के लिए अपेक्षाकृत प्रतिरक्षा
- बहुत कम दबाव ड्रॉप
- अच्छी प्रतिक्रिया गति है
Vortex Flow meter Dis-advantage In Hindi | भंवर फ्लो मीटर हानि
- उच्च लागत
- 200 मिमी से अधिक आकार में उपलब्ध नहीं है
- ऊपरी तापमान सीमा 2040c . है
- लाइन माउंटिंग की आवश्यकता है।
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