摘(zhāi) 要：介紹了渦(wō)街流量計(jì) 優點，闡述了渦(wō)街流量(liàng)計的工作原理(lǐ)，重(zhòng)點描(miáo)述了(le)在安裝使(shǐ)用過(guò)程中(zhōng)應注(zhù)意(yì)的要(yào)點，最後(hòu)簡要提出常見(jiàn)故障(zhàng)分析(xī)處理措施。
　　對(duì)流(liú)體的流量(liàng)準确測量(liàng)是(shì)工業化(huà)生産(chǎn)中的重要環節，目前雖然(rán)流量(liàng)計的種(zhǒng)類繁多(duō)，渦街流量計還(hái)是(shì)因爲(wèi)諸多優(yōu)點而(ér)得到(dào)廣泛的應用(yòng)。
1渦街流量計的(de)優點
1.1渦(wō)街流(liú)量(liàng)計測量(liàng)元件(jiàn)結(jié)構簡單(dān)，性能可(kě)靠(kào),使用(yòng)壽命長,維護量(liàng)小。
1.2渦(wō)街(jiē)流量計(jì)測量範圍寬，量(liàng)程比一(yī)般能達(dá)到1:10。
13渦街流量(liàng)計(jì)的體(tǐ)積流(liú)量不(bú)受被測流(liú)體壓力、溫(wēn)度、密度或粘(zhān)度等(děng)熱(rè)工參(cān)數的(de)影響(xiǎng),--般不(bú)需單獨标(biāo)定，可測:量(liàng)液(yè)體(tǐ)、氣體(tǐ)和蒸汽(qì)的流量。
1.4渦街流量内計(jì)無可動部件，也(yě)沒有(yǒu)阻礙(ài)流體(tǐ)流動的節(jiē)流部件，因(yīn)而造(zào)成的(de)壓(yā)力損失小。
1.5渦(wō)街流量(liàng)計精(jīng)度(dù)較高,可達0.5%。
2渦街(jiē)流量計工作原(yuán)理
　　在流體(tǐ)中插(chā)入一物體時,流(liú)體流動受(shòu)到影響，在障礙物的兩側就(jiù)會交替地分離釋放出(chū)兩(liǎng)串旋渦.在下(xià)遊形(xíng)成互相平(píng)行的兩(liǎng)個(gè)旋渦流.稱(chēng)爲卡門渦街。障(zhàng)礙物就是旋渦(wō)發生體.它(tā)可以是三棱柱體,或者圓柱體(tǐ),如圖1所示(shì)。

　　旋渦的回(huí)旋方向(xiàng),因所在(zài)旋渦(wō)流(liú)的不同(tóng)而不同..如圖所(suǒ)示，在上邊(biān)的一(yī)列(liè)旋渦流爲順(shùn)時針方向(xiàng)旋轉,在下邊的- -列則(zé)作逆時針旋轉(zhuǎn)。由于(yú)旋(xuán)渦(wō)之間(jiān)相互作用(yòng),其旋(xuán)渦流(liú)一般是(shì)不(bú)穩定的(de)。但是理(lǐ)論和實驗證明(míng)，當滿(mǎn)足參數h/=0.281 (h 爲(wèi)卡門渦街列的(de)間隔.1爲同(tóng)列中(zhōng)旋渦的間隔)時(shí),渦街是(shì)穩定的(de),并且單側旋渦(wō)的分(fèn)離釋(shì)放頻(pín)率f與(yǔ)流(liú)體流速v、旋渦發生(shēng)體寬度d(三棱柱時爲(wèi)底寬(kuān),圓柱時爲直徑(jìng))的關系符(fú)合下式:
f=st*v/d
式中:st-斯特勞哈爾系數(shù)
　　st是雷諾數re的函數,當(dāng)re=500~150000時,st=0.16(對三棱柱體和st=0.2(對圓柱(zhù)體)。在工業中檢測的流速(sù),實際(jì)上幾(jǐ)乎(hū)都不超(chāo)出這(zhè)個範圍。
　　由上式可(kě)見，旋渦(wō)的分離頻率f隻決定于介質流(liú)速和和(hé)旋渦發生體(tǐ)寬度之比(bǐ).而不受溫度、密(mì)度和粘度等影(yǐng)響,因此,對f進行檢測(cè),可以得到(dào)介質(zhì)流速v,并由此(cǐ)求(qiú)得介質的(de)體積(jī)流量。
3渦(wō)街流量計安裝注(zhù)意事項
　　正(zhèng)确安(ān)裝渦(wō)街流量計(jì),才(cái)能得到準确(què)的測(cè)量結果。
3.1渦(wō)街流量計(jì)避免安裝在(zài)溫度變(biàn)化很(hěn)大、含腐蝕(shí)性氣體、電磁幹(gàn)擾大的環境中(zhōng)。流量計應(yīng)避開(kāi)電動機、水(shuǐ)泵等振動(dòng)物(wù)體,安裝(zhuāng)在振動較小的(de)管道(dào)上,若(ruò)振動較大,則必須加設管道支撐。
3.2注(zhù)意安裝時流量計(jì).上的方向箭(jiàn)頭指示需(xū)與流體流動方(fāng)向一(yī)緻。
3.3渦街(jiē)流量計(jì)是速度式(shì)測量儀(yí)表,其測量精度受管道内流(liú)體速度分(fèn)布規(guī)律變(biàn)化(huà)的(de)影響(xiǎng)較大,爲了保證(zhèng)正(zhèng)确(què)測量,流量(liàng)計前後(hòu)要保證一-定長度的直(zhí)管段。
　　如果流量(liàng)計.上(shàng)遊有縮管,則上遊(yóu)側的直(zhí)管段長(zhǎng)度至少(shǎo)爲5d(d:流量計(jì)的标稱内徑(jìng)) ;如果流(liú)量計(jì)上(shàng)遊有擴(kuò)管或者彎頭,則(zé)上遊側的直管(guǎn)段長度至(zhì)少爲(wèi)10d;閥門應該裝在流量(liàng)計的下遊(yóu),如(rú)果(guǒ)閥門一定(dìng)要裝在流量計的上遊(yóu),則(zé)上遊(yóu)側的(de)直管段長(zhǎng)度至(zhì)少爲(wèi)20d;流量計下(xià)遊側(cè)的直(zhí)管段長度至少(shǎo)爲5d。
3.4流量(liàng)計相鄰(lín)直管道(dào)的内徑(jìng)必須與流量計(jì)的内徑一(yī)緻,或略大于流量計(jì)内徑(jìng),安裝(zhuāng)時流量計的中心和(hé)管道的中心需(xū)保持義緻,特别(bié)需要注意(yì)的是不要(yào)将流量計(jì)安裝的(de)密封墊(niàn)片突(tū)出(chū)到管道(dào)中(zhōng)，否則(zé)會(huì)影響(xiǎng)精度(dù)，如圖 2 所示(shì)。

3.5需要(yào)測量(liàng)流體壓力(lì)、溫度做溫(wēn)壓補(bǔ)償(cháng)時,将測壓孔(kǒng)設置在渦(wō)街流(liú)量計下遊的2~7d之(zhī)間的地方(fāng)。将測溫(wēn)孔(kǒng)設置在離測壓點下(xià)遊1~2d(d:流量計的标(biāo)稱内徑(jìng))之間的地方(fāng)。如(rú)圖3所示(shì)

3.6被測(cè)流體(tǐ)爲單一狀(zhuàng)态時,渦街(jiē)流量(liàng)計可以(yǐ)測量氣(qì)體、液(yè)體和(hé)蒸汽(qì)。但是在混(hùn)相流的狀(zhuàng)态.流量(liàng)計是不(bú)能作(zuò)出正(zhèng)确的測量的。所(suǒ)以要注意不同流(liú)體(tǐ)要有不同(tóng)安裝方式(shì),爲(wèi)的就是避免産生(shēng)混相流(liú)。

　　圖(tú)4是測(cè)量氣體、蒸汽時(shí)流量計(jì)的安裝方式(shì)，将(jiāng)流量計(jì)位置(zhì)擡高(gāo)，避免在流量(liàng)計處聚集液體;圖(tú)5是測(cè)量液(yè)體時流量(liàng)計的安(ān)裝(zhuāng)方式,将流(liú)量計位置降低,避免在流(liú)量計處(chù)聚集氣(qì)泡(pào)。
3.7渦(wō)街流量計(jì)一般(bān)做水平安(ān)裝,也(yě)可做垂直(zhí)安裝.在(zài)垂直安(ān)裝時要使(shǐ)流體(tǐ)充滿管道,不能(néng)出現(xiàn)混(hùn)相(xiàng)流。
3.8爲(wèi)了增強分離型(xíng)渦街流量計的(de)工作穩(wěn)定性.最(zuì)好将流量計傳(chuán)感器上的接(jiē)地(dì)端子和轉換器(qì).上的(de)接地(dì)端子(zǐ)妥善(shàn)接地(dì)。
4渦街(jiē)流(liú)量計(jì)的使用(yòng)注意事項(xiàng).
4.1渦街流量計正常工(gōng)作時,對流(liú)速下(xià)限有一定要求(qiú),所以(yǐ)選擇流量(liàng)計通徑時不能(néng)根據原管(guǎn)道通徑選擇,而(ér)要考(kǎo)慮流(liú)體的粘度(dù)和密度,根(gēn)據最(zuì)小流量、最(zuì)大流量、常(cháng)用流量等(děng)來選擇流(liú)量計(jì)的通(tōng)徑(jìng),而(ér)且要(yào)使常用流量處在可(kě)測量範圍(wéi)的20%以上。
4.2渦(wō)街流(liú)量計出廠時廠(chǎng)家已(yǐ)經根據訂(dìng)貨(huò)要(yào)求對流量(liàng)計進行了參數設定,用戶(hù)無需(xū)修改。但(dàn)如(rú)果訂購自(zì)帶顯示表(biǎo)頭(tóu)的渦街(jiē)流量(liàng)計,用戶可以根據現(xiàn)場工(gōng)況或(huò)在改(gǎi)變(biàn)管道條(tiáo)件時(shí)對部分參(cān)數進行更爲準(zhǔn)确的設定,從而(ér)得到(dào)更精确的測量結果(guǒ),二是(shì)用戶(hù)可以直接(jiē)在(zài)現場(chǎng)從表頭(tóu)讀取(qǔ)瞬時流量(liàng)和累積流量。
4.3用(yòng)戶在表頭(tóu)設定的主(zhǔ)要參數有:顯示方式、流體(tǐ)類型(氣(qì)體(tǐ)、液體和蒸汽、流量單(dān)位、工(gōng)況壓(yā)力、工(gōng)況溫(wēn)度、工況密(mì)度、标準狀态壓(yā)力、标.準狀态溫度等,對于(yú)其他(tā)一些系統參數(shù),除非(fēi)有(yǒu)深刻準(zhǔn)确(què)的理解,一般(bān)不能随意(yì)改動。
4.4渦街(jiē)流量計是(shì)一種速(sù)度(dù)式流量計,因此所得(dé)的(de)流量(liàng)實際上(shàng)是工況條件下(xià)的體積(jī)流(liú)量qf。對于氣體而言,有時爲了便(biàn)于比(bǐ)較或結算,需将(jiāng)qf;轉換爲标(biāo)準狀态下(0℃,1 标準大氣(qì)壓)下(xià) 的(de)标準體積流量qn.qf和qn的關(guān)系(xì)式爲:

　　式中：p-工況壓(yā)力(lì)（mpa）；t-工(gōng)況溫(wēn)度（℃）；k-偏差系數，和氣體壓(yā)力及氣(qì)體種(zhǒng)類(lèi)有(yǒu)關，一(yī)般條件下可取(qǔ) 1
　　也有采用(yòng)(159℃,1标準(zhǔn)大氣壓或(huò)(20℃, 1标準(zhǔn)大氣(qì)壓作爲标(biāo)準狀(zhuàng)态(tài)計(jì)算标(biāo)準體積,這些都(dōu)可在渦街流(liú)量(liàng)計表(biǎo)頭設置,流量計就(jiù)可自動(dòng)轉換輸出(chū)标準體(tǐ)積(jī)流量。
4當我(wǒ)們需要得到(dào)質(zhì)量流(liú)量qm計算公(gōng)式爲:
qm=qfxp
式中(zhōng):qf--工況(kuàng)下的體積流量(liàng).p--工況下(xià)的(de)密度(dù)
　　在工業生産中(zhōng),大多(duō)數液(yè)體的(de)工況密(mì)度相對(duì)比較(jiào)穩定,因此(cǐ)一.般(bān)可(kě)以直接(jiē)在渦街流量計(jì)的表(biǎo)頭設(shè)置流(liú)體密度，這(zhè)樣就(jiù)能直(zhí)接(jiē)輸出質(zhì)量流量。
　　對于氣(qì)體和(hé)蒸汽而言(yán)，當壓力和(hé)溫度(dù)變化(huà)時(shí),介質密(mì)度會有(yǒu)較(jiào)大變(biàn)化(huà),爲(wèi)了得到更(gèng)精确的測量(liàng)結(jié)果,就(jiù)需要(yào)進行溫度壓力補償。
　　渦街(jiē)流量(liàng)計可(kě)輸出4~20ma标準模拟(nǐ)信号(hào)(體積(jī)流量(liàng)),連同(tóng)溫度(dù)、壓力信号全部接入(rù) 流量積算(suàn)儀 或(huò)dcs計(jì)算機系(xì)統，由(yóu)流量積(jī)算(suàn)儀或dcs計算機系統進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。
流量積算儀(yí)補(bǔ)償(cháng)方式:
　　一般(bān)氣體(tǐ),溫度壓力(lì)補償(用理想氣(qì)體狀(zhuàng)态方(fāng)程運(yùn)算)
　　飽(bǎo)和蒸汽,溫度或(huò)壓力(lì)單- --種(zhǒng)補償(内置飽和(hé)蒸汽密度表
　　過(guò)熱蒸汽(qì),溫(wēn)度壓力補(bǔ)償(内置過(guò)熱蒸汽密度表(biǎo)
　　而dcs計(jì)算機系統(tǒng)，由于計算(suàn)機強(qiáng)大的功能則可(kě)以根(gēn)據各(gè)種要(yào)求(qiú)采用更多種(zhǒng)的方式進行溫度壓力(lì)補償,如(rú)内置溫(wēn)壓補償(cháng)模塊、氣體密度(dù)計算軟(ruǎn)件、采用拟合(hé)度較高密(mì)度計算經(jīng)驗公式或者自行編(biān)程補償(cháng)等等。
5渦街流量(liàng)計的常(cháng)見故障分(fèn)析(xī)處理
5.1有流(liú)量、無信(xìn)号
　　檢查實(shí)際流量是否太小;檢(jiǎn)查(chá)是否(fǒu)有信号電流輸(shū)出,電源(yuán)極性是夠正确(què).電源接線端是(shì)否松開,電纜線(xiàn)是否(fǒu)斷;檢查放(fàng)大器單元(yuán)是否完好(hǎo);檢查設定的參數(shù)是否适合實(shí)際工況;檢(jiǎn)查低流量(liàng)切除設定值是否過大，檢查流(liú)量發(fā)生體是(shì)否故障(zhàng);檢查發(fā)生(shēng)體和流量(liàng)計流管内(nèi)是否有黏附物(wù)。
5.2無流量、有(yǒu)信号(hào)
　　檢查流(liú)體是否(fǒu)有流動;檢查管(guǎn)道(dào)是否有(yǒu)劇烈(liè)振動;檢查(chá)接線(xiàn)是否正确;檢查放大器的輸出(chū)方式(shì)是否(fǒu)搞錯(cuò);檢查放大器是(shì)否損(sǔn)壞，檢(jiǎn)查流量計附近(jìn)是否(fǒu)有大功率(lǜ)的用電設(shè)備幹擾.流量計是否(fǒu)可靠(kào)接地(dì)。
53讀(dú)數波動或誤差大(dà)
　　檢查(chá)流量計選型是(shì)否合适;檢(jiǎn)查設定的(de)參數是否(fǒu)适合實際工況;檢查流量計前後直管段(duàn)長度(dù)是否足(zú)夠;檢查(chá)密封墊(niàn)片(piàn)是否(fǒu)突出到管道(dào)中(zhōng);檢查(chá)流量(liàng)計附(fù)近是(shì)否有異常(cháng)聲音,來(lái)判斷是否産生混相流(liú);檢查(chá)流(liú)量計是(shì)否可靠(kào)接(jiē)地;檢(jiǎn)查放大器(qì)是否有部(bù)分(fèn)故障;檢查發(fā)生體和流(liú)量計流管内是(shì)否有黏(nián)附物;檢(jiǎn)查流量(liàng)積算儀(yí)或dcs計算(suàn)機(jī)系統的參(cān)數設置是(shì)否與流(liú)量(liàng)計的(de)一緻;如(rú)果(guǒ)有溫壓補償,檢查溫(wēn)壓測量信号是(shì)否(fǒu)正常。
6結束語(yǔ)
　　學習了解渦(wō)街(jiē)流量(liàng)計,正(zhèng)确安裝使(shǐ)用,就(jiù)可獲得正确的測量結果(guǒ)，讓(ràng)渦(wō)街流(liú)量計在優(yōu)化(huà)生(shēng)産過(guò)程調節控(kòng)制和節約(yuē)能源方面發揮更大的作用。

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