摘要(yào):渦街流(liú)量計 是速度(dù)式(shì)流(liú)量計,具有溫壓(yā)補償、瞬時(shí)流量顯示(shì)和(hé)累積(jī)流量積(jī)算功能。選用(yòng)儀(yí)表類型時要考(kǎo)慮應用場合、精(jīng)度要求和(hé)儀表功(gōng)能(néng)等因(yīn)素。該(gāi)文介紹渦街流量計的正确安(ān)裝和維(wéi)護及其在使用(yòng)過程中(zhōng)常見(jiàn)故障現象和處理(lǐ)方法。
0引(yǐn)言
　　渦(wō)街流(liú)量計(jì)是速(sù)度式流量(liàng)計之一,主要用(yòng)于工業管道介(jiè)質流體的流量(liàng)測量(liàng)，如液(yè)體、氣(qì)體、蒸氣(qì)等(děng)單相(xiàng)流滿(mǎn)管介質的(de)測(cè)量(liàng)。有模(mó)拟量(liàng)标準(zhǔn)信号或數(shù)字量脈(mò)沖信号輸出，智能流量(liàng)顯示(shì)儀,具(jù)有溫壓補(bǔ)償、瞬時流(liú)量顯示和累積流量(liàng)積(jī)算(suàn)功能(néng)。便于計算(suàn)機等數字(zì)系統配套(tào)使用，是一(yī)種理(lǐ)想的流量儀表(biǎo)。
1渦街流量計的工作原理(lǐ)
　　渦街(jiē)流量計是由漩(xuán)渦發生體、頻率(lǜ)檢測(cè)器和信(xìn)号轉換器等(děng)環節(jiē)組成，輸(shū)出4~20madc信号或脈(mò)沖電壓信(xìn)号(hào)。其測量原理(lǐ)是在流動的流(liú)體中的垂直流動方向安放1根(gēn)或多(duō)根非(fēi)流體(tǐ)型阻流(liú)體，在一(yī)定的(de)流量範圍内，流體在(zài)阻流(liú)體兩側交(jiāo)替地(dì)分離(lí)、釋放出2串(chuàn)頻(pín)率正比于管(guǎn)道内的(de)平均流(liú)速、規則的(de)、不對(duì)稱有(yǒu)規律的交(jiāo)替漩渦列(liè)，如圖1所示(shì),且兩側漩(xuán)渦旋轉方向相(xiàng)反[1]采用檢測元(yuán)件測出(chū)漩渦頻率就(jiù)可以(yǐ)推算出流體(tǐ)的(de)流量(liàng)。
 
　　假設被測介(jiè)質(zhì)的平均(jun1)流(liú)速爲ʋ,旋渦的發(fā)生頻(pín)率爲(wèi)ƒ,旋渦發生(shēng)體迎面寬度爲(wèi)d,-側漩(xuán)渦産生的(de)頻率ƒ與ʋ和(hé)d之間有如(rú)下關系式(shì):
 
　　式中:sr是雷諾數(shù)的函數，在(zài)red=2x104~7x106範圍(wéi)内,氣體5~50m/s;液體0.5~7m/s,當(dāng)旋渦發生體的(de)形狀和(hé)尺寸一(yī)定時,s,可視(shì)爲常數，渦街頻率與(yǔ)體積流量(liàng)成比(bǐ)例關(guān)系，不(bú)受流(liú)體物理性(xìng)質和(hé)組份(fèn)變化的影(yǐng)響(xiǎng)。
　　渦街(jiē)流(liú)量計(jì)可以測量(liàng)單相(xiàng)流狀(zhuàng)态下(xià)的液體、氣體(tǐ)和蒸汽(qì)的流量，在(zài)混相(xiàng)流體(tǐ)狀态(tài)時,流(liú)量計是不能(néng)作出測量的。
2渦街流量計的選用
　　渦街流(liú)量(liàng)計按(àn)傳感器分爲法(fǎ)蘭式(shì)、夾持式和插入式。選型時(shí)優先考慮(lǜ)法蘭式,其次是夾持式。原(yuán)因是(shì)夾持(chí)式和插入(rù)式(shì)流量計的(de)精度受(shòu)安裝影(yǐng)響(xiǎng)較大(dà).不規範的(de)安裝(zhuāng)将(jiāng)産生很大的(de)測量誤差(chà)e。無需做控制和(hé)計量(liàng)的場合(hé),可以選用插入式渦街流量計。
　　渦(wō)街流(liú)量計有一(yī)體式和分(fèn)體式兩種類型,在(zài)高(gāo)溫環境或(huò)高空或井(jǐng)中安(ān)裝的場合,爲了改善(shàn)儀表(biǎo)的工作(zuò)環(huán)境或方便儀表的檢(jiǎn)修選用(yòng)分(fèn)體式(shì)儀表。采用一體(tǐ)式儀表(biǎo)時(shí)，安裝點周(zhōu)圍應(yīng)該留(liú)有較充裕(yù)的空間，以(yǐ)便安裝接(jiē)線和定期(qī)維護(hù)。
3渦街流量計的(de)溫壓補償
　　氣體是可(kě)壓縮流體(tǐ),當溫度和(hé)壓力變化(huà)時,其(qí)體積(jī)量将随之改變。氣體(tǐ)流量(liàng)測量時均要求(qiú)流量(liàng)計輸出(chū)标準體(tǐ)積流量或質量(liàng)流量，而渦街流(liú)量計隻能測.量出工(gōng)況下的體(tǐ)積流(liú)量(liàng),所(suǒ)以渦街流(liú)量(liàng)計測量(liàng)--般氣體或蒸汽(qì)時儀表選(xuǎn)型一(yī)定要考(kǎo)慮(lǜ)溫壓補償功能(néng)。通過(guò)溫壓補(bǔ)償可以(yǐ)将工(gōng)況體積流(liú)量轉換爲(wèi)質量(liàng)流量(liàng)[4]或标況體積流量。測量一般氣(qì)體時，補償(cháng)原理(lǐ)是.根據标準氣(qì)體狀(zhuàng)态方(fāng)程式(shì):
 
　　式中(zhōng):p0,p1分别爲标準狀态下和工(gōng)況下(xià)的絕(jué)對壓力(pa);t0.t1分别爲(wèi)标準狀态(tài)下和(hé)工況(kuàng)下(xià)的熱力(lì)學溫度(k);v0,v1分别爲(wèi)标準(zhǔn)狀(zhuàng)态下和(hé)工況下的氣體(tǐ)體積。
　　測量(liàng)蒸汽時,不能使用标準氣體狀态方(fāng)程(chéng)式(shì),飽(bǎo)和(hé)蒸氣(qì)隻需壓力或溫(wēn)度補償。一般有(yǒu)以下(xià)兩(liǎng)種補償方式:
一是當渦(wō)街流量計(jì)傳感(gǎn)器無内(nèi)置壓力(lì)、溫度檢測元件時，隻能在(zài)儀表内部(bù)做靜态補(bǔ)償,就是輸入固(gù)定的(de)溫度和壓(yā)力值(zhí)用于補償(cháng)。此方法隻适用(yòng)于溫度壓力變(biàn)化不(bú)大的場所(suǒ)。渦街流量計傳(chuán)感器有内置壓(yā)力和(hé)溫(wēn)度檢測元件(jiàn)時，儀表根(gēn)據(jù)所測溫(wēn)度和壓力(lì)判斷蒸汽(qì)狀态是(shì)屬(shǔ)于飽和蒸(zhēng)氣還是過(guò)熱蒸汽，由儀表(biǎo)内(nèi)部存(cún)儲的蒸(zhēng)汽數據庫自動計算質(zhì)量(liàng)流量(liàng)。
二是采(cǎi)用蒸汽(qì)流量積算儀,将(jiāng)渦街流量計所(suǒ)測工(gōng)況(kuàng)體積流(liú)量以及(jí)溫(wēn)度和(hé)壓力(lì)變(biàn)送器所(suǒ)測信号傳(chuán)到蒸汽(qì)流量積算儀(yí)，如圖(tú)2所(suǒ)示(shì)由(yóu)蒸(zhēng)汽流量積算儀(yí)進行補償(cháng)運算(suàn)。蒸汽流量積算(suàn)儀内置過熱蒸(zhēng)汽以(yǐ)及(jí)飽和蒸(zhēng)氣補(bǔ)償算(suàn)法，可(kě)以輸出(chū)質量流量、标準體(tǐ)積流量(liàng)甚(shèn)至(zhì)熱(rè)量和(hé)比焓等。
 
4渦(wō)街流(liú)量計的安裝
　　渦街流量(liàng)計的正(zhèng)确安(ān)裝是保障(zhàng)儀表(biǎo)正(zhèng)常(cháng)運行(háng)的重要環(huán)節(jiē),若安裝(zhuāng)不正确，輕(qīng)則影響(xiǎng)儀(yí)表的(de)測量精度(dù),重則(zé)影響儀(yí)表(biǎo)的使(shǐ)用壽命,甚至會損壞(huài)儀表。渦街(jiē)流量計的(de)安裝管道(dào)要(yào)避免高(gāo)溫熱源和輻射(shè)源的(de)影響，安裝(zhuāng)場所須有(yǒu)隔熱(rè)通風措施,避開強腐(fǔ)蝕環境。爲了消除電(diàn)幹擾(rǎo)，現場布線要與高壓線、電源線(xiàn)和電(diàn)力設備保持足(zú)夠的距離(lí)。
　　渦(wō)街流量(liàng)計盡(jìn)量避免安裝(zhuāng)在(zài)震動較強的管(guǎn)道上,特(tè)别是橫(héng)向震動;流量計(jì)盡量避(bì)免安裝(zhuāng)在架空而(ér).過長的管道.上(shàng)，導緻(zhì)流量計(jì)下(xià)垂,造成法(fǎ)蘭的密封洩漏;若必(bì)須在(zài)上述兩(liǎng)種情況(kuàng)下安(ān)裝,需(xū)在傳感器的(de)上下遊(yóu)2d處分别設(shè)置管(guǎn)道緊固裝置并(bìng)加防震墊。
　　渦街(jiē)流量(liàng)計(jì)安(ān)裝在(zài)室外應(yīng)注(zhù)意防水，電氣接(jiē)口處(chù)應将電纜(lǎn)線彎成u形，避免水順(shùn)着電纜線(xiàn)進入儀表(biǎo)殼(ké)内。渦街(jiē)流量(liàng)計安裝點的上遊較近處(chù)若安裝有(yǒu)不斷開關的(de)閥門，會(huì)影響流(liú)量(liàng)計的(de)使用(yòng)壽(shòu)命，易對流量計(jì)造成永(yǒng)久性損壞(huài)。
　　渦街(jiē)流量計的(de)口徑(jìng)如果(guǒ)與工藝管(guǎn)道相同,不能滿(mǎn)足流(liú)量儀表要(yào)求時，或者(zhě)在(zài)此(cǐ)流速(sù)下(xià)測(cè)量精(jīng)度不能(néng)保證時(shí)，需要(yào)縮小儀表(biǎo)口徑，從而提高(gāo)管内(nèi)流速，保證(zhèng)測量(liàng)精度(dù)。上下(xià)遊必須有足夠(gòu)的直管(guǎn)段，若傳(chuán)感器安裝點的(de)上遊在同一平面上有2個90°彎頭(tóu)時,上遊(yóu)直(zhí)管段≥25d,下遊(yóu)直管段≥5d。根(gēn)據測量的(de)需要(yào),需在渦街(jiē)流量(liàng)計附近測(cè)量壓(yā)力和(hé)溫度時，測(cè)壓點(diǎn)應在(zài)傳感器下遊的(3~5)d處，測(cè)溫點應(yīng)在傳感(gǎn)器下遊的(6~8)d處,如圖3所(suǒ)示(shì)。
 
5渦街流(liú)量計(jì)的維護與(yǔ)故障處理(lǐ)
　　渦街(jiē)流量計(jì)無可動(dòng)部件，所以在正(zhèng)常使(shǐ)用情(qíng)況下(xià)，維護工作量較少。在儀表投用(yòng)的初始階(jiē)段(duàn),要(yào)求液體(tǐ)流量緩慢增加，以免損(sǔn)壞儀(yí)表的渦街(jiē)發生體。
5.1渦(wō)街流(liú)量計的(de)維護
　　日(rì)常維護(hù)的任務(wù)是:密切(qiē)關(guān)注渦(wō)街流量計(jì)顯示(shì)闆的低電池指(zhǐ)示燈,如有(yǒu)閃光(guāng)現象應(yīng)盡(jìn)快更(gèng)換内部(bù)電池;定期檢(jiǎn)查屏蔽和(hé)接(jiē)地情況(kuàng)，消除(chú)外界(jiè)幹擾.有時(shí)指示問題是由(yóu)于受到(dào)幹擾造(zào)成的;定期清洗渦街流量計的(de)探頭,探頭(tóu)檢測(cè)孔如(rú)果被污物堵塞(sāi),會影(yǐng)響正常測(cè)量。
5.2渦街流(liú)量計的故(gù)障現(xiàn)象與(yǔ)處理
現象(xiàng)1:計量不準(zhǔn)。處理方法:檢(jiǎn)查儀表(biǎo)k系數或口(kǒu)徑等(děng)關鍵(jiàn)參數設置(zhì);檢查(chá)測(cè)量(liàng)氣體(tǐ)或蒸汽時(shí)補償方式或參(cān)數是(shì)否正(zhèng)确;檢查流(liú)量(liàng)計(jì)安裝時墊(niàn)片是否同心或(huò)伸入(rù)管(guǎn)道等等。
現象(xiàng)2:傳(chuán)感(gǎn)器損(sǔn)壞。處理方(fāng)法:在(zài)蒸汽(qì)測量中,99%的(de)渦街流量(liàng)計(jì)傳(chuán)感器(qì)損壞原因(yīn)是因爲水錘，爲(wèi)避免(miǎn)水錘的産(chǎn)生需在工藝管(guǎn)線增加(jiā)疏(shū)水器(qì);檢查傳(chuán)感(gǎn)器材(cái)質選擇是否正(zhèng)确，介(jiè)質是(shì)否腐蝕儀(yí)表傳感器(qì);檢查傳感器工作溫(wēn)度是否大(dà)于額定(dìng)值(zhí)。.
6結語(yǔ)
　　渦街(jiē)流量計采用微功(gōng)耗高新(xīn)技術(shù)，采用锂電(diàn)池供電(diàn),可(kě)不間斷運行2年以上(shàng);可就地顯示瞬(shùn)時流量(liàng)、累積流(liú)量等。渦街流量(liàng)計廣泛适用于(yú)化工、石油、冶金(jīn)、電力(lì)、煤炭(tàn)等領(lǐng)域。隻有(yǒu)在正确(què)選型(xíng)、正确安裝(zhuāng)和正.确維護下才能保證其發(fā)揮應有(yǒu)的作用。

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