渦(wō)街流量(liàng)計(jì)應用(yòng)常見問題及分析
1.1現象(xiàng)一：示值(zhí)穩定(dìng)，趨勢(shì)清晰(xī)，但誤差明(míng)顯
分析：dcs中(zhōng)設置、組(zǔ)态(tài)錯誤。
開方運算爲最(zuì)常見錯誤(wù)，也常(cháng)見溫壓換算公(gōng)式、密(mì)度查(chá)詢公式錯誤，修正錯誤(wù)即可。

1.2現(xiàn)象二：開車(chē)時，示值爲(wèi)零，工藝正(zhèng)常時，測量正常；但在正常(cháng)生産(chǎn)中，流量稍(shāo)小就(jiù)回零，流量大時(shí)，測量(liàng)正常
分析(xī)：流量(liàng)計測量下(xià)限高于開車(chē)時(shí)的小流量，問題(tí)在于：流(liú)量計口徑規格偏大，或(huò)流(liú)量計自身下(xià)限偏高。
調高(gāo)靈(líng)敏度可降(jiàng)低下限，但很可能發(fā)生無流量、有示值的情(qíng)況發生(shēng)，原因在于(yú)：高靈敏度(dù)下(xià)，幹擾被(bèi)誤識(shí)爲(wèi)渦街信(xìn)号，應(yīng)換裝更小口徑規(guī)格産品(pǐn)，以增強流量(liàng)信(xìn)号，但可能引發(fā)現象(xiàng)三(sān)問(wèn)題。因此更換(huàn)具(jù)有更低測(cè)量(liàng)下(xià)限的(de)産品(pǐn)是更(gèng)好的(de)辦法(fǎ)。

注釋(shì)：
第二(èr)種現象(xiàng)，是(shì)選了(le)最好的(de)渦街，像(xiàng)熟知的愛默生(shēng)和橫河的渦街(jiē)，一般就是(shì)開車(chē)的時(shí)候沒流量(liàng)，等開車(chē)成功正(zhèng)常生産了流量(liàng)計就(jiù)好好的(de)了。
　　想要解決(jué)這個(gè)問題，隻(zhī)有辦法(fǎ)，那自(zì)由提升靈(líng)敏度，那提高了(le)靈敏度以後，渦街的下限(xiàn)就下去了，但這麽搞(gǎo)就會(huì)發生(shēng)渦街(jiē)歸不0，沒有流量(liàng)也有指示(shì)，這個(gè)惹的(de)麻煩就會(huì)更大。
　　還(hái)有一種(zhǒng)解決(jué)方案就是換小口徑的表，那也(yě)是相當麻(má)煩，得(dé)重新(xīn)買重新配管(guǎn)重新安(ān)裝。口徑變小，測(cè)量(liàng)下(xià)限也變低(dī)了，流(liú)量可(kě)以測到了，但是(shì)你這(zhè)麽做了(le)以後，往(wǎng)往會(huì)發生這個(gè)問(wèn)題。
1.3現象三：流(liú)量大時(shí)，誤差嚴(yán)重，甚至發(fā)生體(tǐ)/傳感器(qì)斷裂
分(fèn)析：渦(wō)街的穩定性随(suí)流速升高(gāo)呈現穩定性變(biàn)差的(de)趨勢，如不(bú)能有效抑制，将産生漏(lòu)計漩渦個數(shù)的情(qíng)形，即(jí)“漏波(bō)”現象，常見(jiàn)流量(liàng)超上(shàng)限後(hòu)，流量(liàng)越大(dà)、示值(zhí)越小的“倒(dǎo)走”現象(xiàng)，呈(chéng)現超常誤(wù)差，更大的風險在于傳感器/渦(wō)街發生體斷裂(liè)。
在此(cǐ)，首先必須(xū)解除渦街(jiē)發生體及(jí)渦街(jiē)傳感(gǎn)器的斷(duàn)裂風險，必須(xū)更換更大(dà)口徑(jìng)規格，但易引發現象(xiàng)二。
因(yīn)此，更(gèng)換具有更(gèng)高測(cè)量上(shàng)限的(de)産品是更(gèng)好的(de)解決(jué)方法(fǎ)。

注釋：
　　流(liú)量(liàng)小的時候(hòu)蠻好的，流量大(dà)的時(shí)候(hòu)誤(wù)差非常大，大到(dào)負百(bǎi)分之(zhī)幾十。因爲(wèi)渦(wō)街他有個特(tè)有度現象，當流(liú)量大(dà)于(yú)它的測(cè)量範圍的時候(hòu)，真正(zhèng)的測量能(néng)力，渦(wō)街會(huì)出現(xiàn)倒走現(xiàn)象(xiàng)，就是(shì)流量越大(dà)指示(shì)越小(xiǎo)，這也是渦(wō)街特有(yǒu)的漏波現(xiàn)象。還有更嚴(yán)重的情況，就(jiù)是(shì)發生體或者傳感器(qì)斷裂(liè)，高速砸向下遊。如果下遊是非常昂(áng)貴的設備，那這(zhè)個禍(huò)就惹的大了，這(zhè)種(zhǒng)現象的(de)後果(guǒ)非常(cháng)嚴重(zhòng)，得想盡辦法去(qù)避免這種現象(xiàng)的發生。
　　下面這兩張圖就是渦(wō)街漏(lòu)波的原因(yīn)，因爲渦街(jiē)越強(qiáng)的時(shí)候越不穩(wěn)定，不穩定(dìng)就是信号(hào)幅度(dù)大大(dà)小小，小到有些(xiē)信号(hào)無法被觸(chù)發器(qì)識别(bié)。通過把頻(pín)率信(xìn)号變(biàn)成方波以(yǐ)後，可(kě)以數出漩渦個(gè)數(shù)，然而跟真正(zhèng)的渦街個數相(xiàng)比，少了(le)44.3%。
1.4現象四(sì)：無流(liú)量，有示值(zhí)；調整後，零(líng)點穩(wěn)定(dìng)，但有(yǒu)流量，也(yě)無示(shì)值
分(fèn)析：無流量時，渦(wō)街流(liú)量計輸出(chū)的是(shì)幹擾(rǎo)信号，通過(guò)降低(dī)靈敏度舍(shě)棄幹(gàn)擾(rǎo)，可(kě)使(shǐ)流量計(jì)歸零，但如幹擾信(xìn)号的強度高于最(zuì)大流(liú)量(liàng)的(de)渦街信号(hào)，意味着：舍棄幹擾的(de)同時，流量(liàng)信号也完(wán)全被(bèi)舍棄(qì)，流(liú)量計不(bú)可(kě)用。
振(zhèn)動幹擾(rǎo)下，半水煤(méi)氣總(zǒng)管渦街信(xìn)号（管(guǎn)徑2200mm）


高分(fèn)辨率幹(gàn)擾信(xìn)号頻(pín)譜識别(bié)及(jí)抑制系統(tǒng)提取(qǔ)的渦街信(xìn)号，流速0.25至1m/s
注釋(shì)：
第四種(zhǒng)現(xiàn)象，非(fēi)常嚴(yán)重，會讓用(yòng)戶覺(jiào)得(dé)自己是(shì)上當受(shòu)騙(piàn)了。沒(méi)有流量的(de)，卻有(yǒu)指示(shì)，通(tōng)過調整靈敏度以(yǐ)後，零點穩(wěn)定了，但有(yǒu)流量的時(shí)候(hòu)流(liú)量計也沒(méi)有指(zhǐ)示了，這(zhè)個是最(zuì)頭疼(téng)的事(shì)了。
1.5現(xiàn)象五：示值(zhí)波動異常，誤差大
分(fèn)析：直管段(duàn)不足(zú)、安裝偏(piān)心過大(dà)、大尺寸(cùn)異(yì)物挂/附、氣(qì)液共存等(děng)破壞卡門(mén)渦街(jiē)的産生條(tiáo)件，流量計将亂(luàn)流、雜亂漩渦誤識爲渦街(jiē)信号(hào)

高爐(lú)煤氣(qì)，管徑(jìng)600mm，運行6個月後，不(bú)能産生卡(kǎ)門(mén)渦街

清理探頭後，測量準确
注釋：
第五(wǔ)種現象，示值波(bō)動很大，誤(wù)差也(yě)很大。比(bǐ)方(fāng)說閥(fá)門、壓(yā)縮機、泵、任(rèn)何東西(xī)都沒動(dòng)過，流量不應(yīng)該(gāi)出現大(dà)的(de)波動(dòng)，但是(shì)流量指示(shì)就是不對，這個(gè)時候(hòu)往往就是(shì)因爲上面(miàn)說列舉的幾個原因(yīn)。
下面(miàn)的(de)圖(tú)片是(shì)一個典(diǎn)型的髒(zāng)污影響測量的(de)問題(tí)，這(zhè)個高爐(lú)煤氣(qì)，用(yòng)了(le)一段(duàn)時間以後，突然(rán)指示不對了，完全找不(bú)到(dào)渦街(jiē)信号，通過在線(xiàn)檢測手段(duàn)，判斷(duàn)出探頭堵(dǔ)了，拆下後(hòu)，手(shǒu)指摳幹(gàn)淨裝上(shàng)，渦街立馬出(chū)來了，很穩(wěn)定。
1.6現象六：流量(liàng)變化，而示值基(jī)本不(bú)變，或變化混(hùn)亂，已不(bú)能反(fǎn)應流量變化趨勢
分析：振動幹擾、電(diàn)磁幹(gàn)擾信(xìn)号強(qiáng)度超越最(zuì)大(dà)流量下的渦(wō)街信号強(qiáng)度，流(liú)量計輸(shū)出(chū)的是幹擾(rǎo)信号頻率(lǜ)，與渦(wō)街(jiē)頻(pín)率無(wú)關(guān)，因而(ér)與流量(liàng)無關(guān)、包絡線含(hán)流量(liàng)信(xìn)息(xī)，其他(tā)爲幹擾

注(zhù)釋：
第六種(zhǒng)現象，流量在變，但示值始(shǐ)終都(dōu)沒有變化(huà)，遇到這個問題(tí)，毫無(wú)疑(yí)問(wèn)隻能(néng)退貨處(chù)理(lǐ)。
　　這個隻(zhī)有兩種(zhǒng)原因(yīn)，一種(zhǒng)是(shì)振動幹(gàn)擾，另一種是電磁幹擾(rǎo)。簡單的(de)就是(shì)幹擾信号(hào)，把(bǎ)渦街信号給(gěi)壓制掉了，所以流量在怎麽變(biàn)，流量(liàng)計示值都(dōu)隻是顯(xiǎn)示的幹(gàn)擾信号。
問(wèn)題的(de)彙總(zǒng)分析
問(wèn)題(tí)的嚴重(zhòng)程(chéng)度
現象一 ~ 現(xiàn)象(xiàng)六，依(yī)次遞(dì)增(zēng)
問題的總(zǒng)結分析
非渦街流(liú)量計問題(tí)?現象一
測量上限不(bú)足帶來的(de)問題(tí)?現象三
測量下(xià)限(xiàn)過高帶(dài)來的問(wèn)題(tí)?現象(xiàng)二、現象四、現象(xiàng)六
安裝及流體條件(jiàn)帶來的問題?現象(xiàng)五(wǔ)
根據(jù)經驗，8成以上的(de)運行不良(liáng)，源于(yú)渦街(jiē)流量計的(de)測量(liàng)下限(xiàn)高于(yú)欲(yù)測流量(liàng)
現象(xiàng)二：渦街流(liú)量計(jì)測量下限高于(yú)開車(chē)時的(de)小流量，低(dī)于(yú)常用流(liú)量。
現象四：渦街流量(liàng)計測量(liàng)下(xià)限高于(yú)常(cháng)用流(liú)量。
現(xiàn)象六：渦街(jiē)流量(liàng)計測(cè)量下限遠高于欲測(cè)流量(liàng)範圍。
渦街(jiē)流量計的(de)測量(liàng)下限并(bìng)非(fēi)固定(dìng)值，與(yǔ)流體(tǐ)工況(kuàng)密(mì)度及現場振(zhèn)動幹擾(rǎo)/電(diàn)磁(cí)幹(gàn)擾強度密切相關。
密度下(xià)降n倍(bèi)，下限升高(gāo)?n倍。
幹抗(kàng)升(shēng)高n倍，下限(xiàn)升高?n倍。
　　根據的工程經(jīng)驗，對于(yú)工藝專業(yè)給出(chū)的最小流(liú)量、最(zuì)大(dà)流(liú)量(或量程)要求，應(yīng)根據(jù)情(qíng)況，在(zài)渦街(jiē)流量(liàng)計的口(kǒu)徑選擇(zé)時，留(liú)出“容錯”餘(yú)量(liàng)。
渦街流量計(jì)的測量下(xià)限，應(yīng)爲工藝提(tí)出的(de)最小流(liú)量的1/3-1/10，依據工(gōng)藝(yì)數據的(de)可信度。
常(cháng)見現(xiàn)場道振動幹撫(fǔ)，可按照0.2-0.5g估算，常(cháng)取決(jué)于(yú)動設備(bèi)的性(xìng)能及(jí)安裝水平，風管按動(dòng)強度可(kě)高(gāo)達2g-5g。
渦(wō)街流量計的測(cè)量上限(xiàn)，應(yīng)爲工藝提(tí)出(chū)的最大(dà)流量(liàng)3倍以(yǐ)上。
容(róng)錯餘(yú)量直接(jiē)受(shòu)限于渦街流量(liàng)計的量程比性(xìng)能指(zhǐ)标(biāo)。
問題的解(jiě)答
　　首要(yào)的事(shì)項，是根據工藝(yì)要求選擇(zé)正确的口徑(jìng)規(guī)格，以得到滿足工藝要求的測(cè)量範(fàn)圍，即(jí)足(zú)夠的(de)測(cè)量限。
　　渦街(jiē)流量(liàng)計爲速度式流(liú)量計，應采用工(gōng)況流速進行測(cè)量範(fàn)圍的(de)性能核算及審(shěn)查。
關(guān)于測量(liàng)下(xià)限的核算(suàn)
　　流量(liàng)低于(yú)下限，最好的結果是(shì)示值(zhí)爲零(líng)，與其他模(mó)拟式(shì)流量(liàng)計不同，已不能反應(yīng)流量(liàng)趨(qū)勢，而非精度(dù)下降！因(yīn)此必須(xū)留出(chū)足夠(gòu)的下(xià)限餘(yú)量。
　　代(dài)表小(xiǎo)流量(liàng)的(de)是低頻(pín)信号，而非(fēi)微弱(ruò)信号(hào)，因此(cǐ)，常用(yòng)的“小信号(hào)截除”穩定零點的措施對(duì)渦街基本無效(xiào)。
　　渦街的測(cè)量下(xià)限通(tōng)常由(yóu)下列四個因素(sù)共同制約，實際下限(xiàn)必須取四(sì)個因(yīn)素(sù)決(jué)定的(de)最差值(zhí)，最差值(zhí)通常源于抗振性能(néng)的(de)限制，因(yīn)此表(biǎo)現出“渦街(jiē)最怕振動”的共(gòng)識
雷諾數下限(xiàn)的限制：
信(xìn)号處理系統的(de)低端(duān)頻響限制：，直接(jiē)查詢
信号處理系統的增(zēng)益及(jí)抗幹擾能力的(de)限制
基(jī)于抗振(zhèn)性能(néng)認證指标(biāo)及現(xiàn)場(chǎng)振動強(qiáng)度的流速測量下限(xiàn)的核(hé)算：
vmin_1 →基(jī)于雷諾限制的工況(kuàng)流速下限(xiàn)（m/s）
rd_min→爲(wèi)保證(zhèng)标稱精(jīng)度，所需的最小(xiǎo)雷諾數
μ →流體在工況下的動力粘度（cp或(huò)mpa.s）
ρ →流(liú)體工況(kuàng)密度（kg/m3）
d→管道内(nèi)徑（mm）
vmin_4→ 基于(yú)抗振性(xìng)能認(rèn)證指标及現場(chǎng)管道振動強度(dù)的流速下(xià)限（m/s）
v0→認證時(shí)的時(shí)速下(xià)限（m/s）
vif→預計(jì)的(de)現場管道振動(dòng)幹擾(rǎo)強度（g）
ρ0→認證(zhèng)時的流體工況(kuàng)密(mì)度(dù)（kg/m3）
vio→認證的抗(kàng)振動幹擾(rǎo)強度(dù)性能(néng)（g）
ρ→現場流體工況密(mì)度(dù)（kg/m3）
vmin_3→ 基于信号(hào)處理系統(tǒng)抗幹擾能(néng)力的流速下限（m/s）
c→常數(shù)，由信号處(chù)理系統的增益及抗(kàng)幹擾能力共同決定(dìng)，各(gè)産品存(cún)在明顯差(chà)異
ρ→流(liú)體工況密(mì)度（kg/m3）
關(guān)于測量(liàng)上限的核算(suàn)關于測量(liàng)上限的核算
　　流(liú)量高于上(shàng)限，最(zuì)好的結(jié)果是因(yīn)“漏波”“倒(dǎo)走”産生(shēng)的超常(cháng)誤(wù)差，更有可能緻(zhì)使傳(chuán)感器壽命(mìng)縮短(duǎn)，甚至(zhì)發生體或(huò)傳感器(qì)斷(duàn)裂的(de)現象，威(wēi)脅下遊設備的安全，因(yīn)此必須留出(chū)足(zú)夠的上限餘量(liàng)。
渦街(jiē)的(de)測量上限通(tōng)常由(yóu)下列(liè)兩個(gè)因素共同(tóng)制約：
1.信号處(chù)理系統(tǒng)高端(duān)頻響(xiǎng)、渦街(jiē)發生(shēng)體及傳感(gǎn)器的結構(gòu)承受能力的限制，通(tōng)常(cháng)可直接(jiē)采用(yòng)制造(zào)商提(tí)供的上限值
2.工(gōng)藝要求的壓力損失極限限制(zhì)：

?p流量計産生的永久壓力損失（kpa）
cd 渦街流(liú)量(liàng)計阻力系數，由其結構決(jué)定(dìng)
v流(liú)體工況流速，通常取(qǔ)最高流速（m/s）
ρ流體工況密度（kg/m3）
　　渦街對于(yú)易氣(qì)化的(de)液(yè)态(tài)流體(tǐ)，如液(yè)氨、lng、乙醇等(děng)，應确保足(zú)夠(gòu)高(gāo)的上(shàng)遊壓力或足夠(gòu)低的(de)溫度(dù)，以避(bì)免氣(qì)腐蝕(shí)現象(xiàng)的發生(shēng)。公認的(de)下遊最低壓力pdmin可采用(yòng)下式計(jì)算：

pd min_  →下遊最低壓力限（kpa_a）-絕對(duì)壓力(lì)

p vap → 流體在工況溫度下的(de)飽(bǎo)和蒸(zhēng)汽壓（kpa_a）-絕對(duì)壓力(lì)
?p  →總壓(yā)降（kpa）
cd →渦街流量計阻力系數(shù)，由其結構決定(dìng)
v →流體工況(kuàng)流速，通常(cháng)取(qǔ)最高流速（m/s）
ρ →流體工(gōng)況密(mì)度（kg/m3）
c1 →制(zhì)造商提供(gòng)的常(cháng)數，取決于儀表(biǎo)結構（無量(liàng)綱）
c2 →制(zhì)造商(shāng)提供(gòng)的常數，取決于(yú)儀表結(jié)構(gòu)（無量(liàng)綱）
安裝條件的(de)審核
謹慎審核(hé)制造商要求的(de)直管(guǎn)段需求
　　由(yóu)于缺(quē)乏試驗數(shù)據及各産品結(jié)構差異，許多制(zhì)造商(shāng)照搬(bān)gb/t 2624.2-2006之前的孔(kǒng)闆(pǎn)直管段(duàn)需(xū)求，制(zhì)造(zào)商制造商提(tí)出的直(zhí)管段(duàn)需求(qiú)或許(xǔ)已經(jīng)過(guò)低。
　　不足的直管段(duàn)，輕則導(dǎo)緻(zhì)漩渦(wō)強度(dù)不穩定(dìng)，産生難(nán)以接(jiē)受(shòu)的誤差(chà)；重則不(bú)能産生卡門渦街，連流(liú)量趨勢也(yě)不能(néng)反映。避免不滿(mǎn)管的安(ān)裝(zhuāng)位置(zhì)液體不滿管，可(kě)能導(dǎo)緻傳(chuán)感器(qì)不(bú)能(néng)拾取渦街(jiē)信号，産生(shēng)難以(yǐ)接受(shòu)的誤差，甚(shèn)至連流量趨勢(shì)也不(bú)能反映。
　　氣體管線下部存(cún)有液體時，氣體(tǐ)産生(shēng)的渦(wō)街緻(zhì)使液體飛濺，産(chǎn)生的(de)幹擾往往(wǎng)遠超氣體渦街(jiē)信号強度，緻使流量趨勢也不(bú)能反映。

須謹慎(shèn)考量的創新
大(dà)口徑/低(dī)流速的(de)應用問題
　　由于k系數(shù)與渦街流量計(jì)流(liú)通(tōng)管内(nèi)徑呈反比(bǐ)，對于(yú)相(xiàng)同流(liú)速，呈現(xiàn)口徑規格(gé)越大(dà)，渦街頻(pín)率(lǜ)越低(dī)的規律(lǜ)，在(zài)選用(yòng)dn200及以上口徑規(guī)格的(de)滿管(guǎn)式渦(wō)街流量計時，可能出現渦(wō)街頻(pín)率與(yǔ)流(liú)速波動(dòng)頻率相近(jìn)甚至(zhì)相(xiàng)同(tóng)的(de)情形，緻(zhì)使渦街頻率(lǜ)無(wú)法正(zhèng)确識别，産(chǎn)生難以(yǐ)接受的測量(liàng)誤(wù)差，這種(zhǒng)情形出現的概(gài)率随(suí)口徑規格的增大(dà)及流速(sù)的降(jiàng)低而(ér)升高，因此(cǐ)更(gèng)易(yì)出現(xiàn)在大口徑液體(tǐ)檢測的應(yīng)用之(zhī)中，這(zhè)正是大多(duō)數制造商不生(shēng)産dn300以(yǐ)上規格滿(mǎn)管式(shì)渦街(jiē)流量(liàng)計的真正原因(yīn)。
自帶壓力(lì)檢測(cè)的問(wèn)題
　　由(yóu)于渦街流量(liàng)計(jì)流通(tōng)管(guǎn)内(nèi)部流場呈(chéng)現劇變的流場(chǎng)，依據伯努利方程即(jí)可(kě)判(pàn)定：在(zài)渦街(jiē)本體管壁上取得的壓力(lì)，與真(zhēn)實的管道(dào)靜壓必(bì)定存在(zài)明顯差異，并且(qiě)，其差(chà)值(zhí)與流體(tǐ)的流量/密(mì)度/粘(zhān)度等特性密切(qiē)關聯，當前缺乏(fá)試驗數據證明(míng)自帶(dài)壓力檢測(cè)的(de)誤差可(kě)信度。

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