渦街(jiē)流量計(ji)應用常(cháng)見問題(ti)及分析(xī)
1.1現象一(yi)：示值穩(wen)定，趨勢(shì)清晰，但(dan)誤差明(míng)顯
分析(xī)：DCS中設置(zhi)、組态錯(cuò)誤。
開方(fāng)運算爲(wèi)最常見(jiàn)錯誤，也(ye)常見溫(wen)壓換算(suan)公式、密(mì)度查詢(xun)公式錯(cuò)誤，修正(zheng)錯誤即(ji)可。

1.2現象(xiàng)二：開車(chē)時，示值(zhi)爲零，工(gong)藝正常(chang)時，測量(liàng)正常；但(dan)在正常(chang)🌐生産中(zhōng)，流量稍(shao)小就回(hui)零，流量(liàng)大時，測(ce)量正常(cháng)
分析：流(liu)量計測(cè)量下限(xiàn)高于開(kai)車時的(de)小流量(liang)，問題在(zài)于‼️：流量(liang)計🤩口徑(jìng)規格偏(piān)大，或流(liú)量計自(zi)身下限(xiàn)偏高。
調(diào)高靈敏(mǐn)度可降(jiàng)低下限(xiàn)，但很可(kě)能發生(shēng)無流量(liàng)、有示值(zhí)的情況(kuang)發生，原(yuan)因在于(yú)：高靈敏(min)度下，幹(gàn)擾被誤(wu)識爲渦(wo)街信号(hào)，應換裝(zhuang)更小口(kou)徑規格(gé)産品，以(yǐ)增強流(liú)量信号(hào)，但可🤞能(néng)引發現(xian)象三♻️問(wen)題。因此(ci)更換具(jù)有更低(dī)測量下(xia)限的産(chǎn)品是更(gèng)好的辦(bàn)法。

注釋(shi)：
第二種(zhong)現象，是(shì)選了最(zui)好的渦(wo)街，像熟(shú)知的愛(ai)默生和(hé)橫河的(de)渦街，一(yi)般就是(shi)開車的(de)時候沒(méi)流量，等(deng)開車成(cheng)功正常(chang)生📧産了(le)流量計(ji)就好好(hǎo)的了。
　　想(xiǎng)要解決(jue)這個問(wen)題，隻有(yǒu)辦法，那(nà)自由提(ti)升靈敏(min)度，那提(ti)高了❤️靈(ling)🐇敏度以(yǐ)後，渦街(jiē)的下限(xiàn)就下去(qu)了，但這(zhe)麽搞就(jiu)會發生(sheng)渦街歸(guī)不0，沒有(you)流量也(ye)有指示(shì)，這個惹(rě)的麻煩(fán)就會更(geng)大。
　　還有(yǒu)一種解(jiě)決方案(àn)就是換(huàn)小口徑(jìng)的表，那(na)也是相(xiàng)當麻煩(fán)，得重新(xīn)買重新(xin)配管重(zhòng)新安裝(zhuang)。口徑變(bian)小，測量(liang)下限也(ye)變低✏️了(le)，流量可(kě)以測到(dao)了，但是(shi)你這麽(me)做了以(yǐ)後，往往(wang)會🎯發生(sheng)這個問(wèn)題。
1.3現象(xiang)三：流量(liang)大時，誤(wù)差嚴重(zhòng)，甚至發(fa)生體/傳(chuan)感器斷(duàn)裂
分析(xi)：渦街的(de)穩定性(xìng)随流速(su)升高呈(chéng)現穩定(dìng)性變差(chà)🛀的趨♊勢(shi)，如不能(neng)有效抑(yi)制，将産(chan)生漏計(jì)漩渦個(gè)數的情(qíng)形🈲，即“漏(lou)波”現象(xiàng)，常見流(liu)量超上(shang)限後，流(liú)量越大(dà)、示⛹🏻‍♀️值越(yue)小的“倒(dao)走”現象(xiang)，呈💘現超(chao)常🏃‍♂️誤差(cha)，更大的(de)風險在(zài)❌于傳感(gan)器/渦街(jiē)發生體(ti)斷裂。
在(zài)此，首先(xian)必須解(jiě)除渦街(jie)發生體(ti)及渦街(jie)傳感器(qi)的☎️斷裂(lie)風💋險，必(bì)須更換(huan)更大口(kou)徑規格(gé)，但易引(yin)發現象(xiàng)二。
因此(cǐ)，更換具(jù)有更高(gao)測量上(shàng)限的産(chan)品是更(gèng)好的解(jiě)決方法(fǎ)。

注釋：
　　流(liu)量小的(de)時候蠻(man)好的，流(liu)量大的(de)時候誤(wù)差非常(chang)大💜，大到(dào)負💃🏻百分(fen)之幾十(shi)。因爲渦(wō)街他有(yǒu)個特有(you)度現象(xiàng)🤩，當流量(liàng)大于它(ta)的測量(liang)範圍的(de)時候，真(zhen)正的測(cè)量能力(li)，渦街會(hui)出現倒(dao)走現象(xiàng)，就是流(liu)量越💋大(da)指示越(yuè)小🌈，這也(yě)是渦街(jie)特有的(de)❤️漏波現(xian)象🚶。還有(yǒu)更嚴重(zhòng)的情況(kuang)，就是發(fā)生體或(huò)者傳感(gǎn)器💁斷裂(lie)，高速砸(zá)向下遊(you)。如果☀️下(xia)遊是非(fēi)常昂🥵貴(guì)的設備(bei)，那這個(ge)禍就惹(re)的大了(le)，這種現(xian)象的後(hou)果非常(chang)嚴重，得(de)想盡辦(bàn)法去避(bì)免這種(zhǒng)現象的(de)發生。
　　下(xia)面這兩(liang)張圖就(jiù)是渦街(jie)漏波的(de)原因，因(yin)爲渦街(jiē)越強的(de)時候越(yuè)不穩定(dìng)，不穩定(ding)就是信(xin)号幅度(dù)大大小(xiao)小，小🏃‍♀️到(dao)有些信(xin)号無法(fǎ)被觸發(fa)器識别(bié)。通過把(bǎ)頻率信(xin)号變✍️成(chéng)方波以(yi)後，可以(yǐ)數出漩(xuan)渦個數(shù)，然而跟(gen)真正的(de)渦街💋個(gè)數相比(bi)，少了44.3%。
1.4現(xiàn)象四：無(wu)流量，有(you)示值；調(diào)整後，零(líng)點穩定(ding)，但有流(liu)量，也無(wu)示值
分(fèn)析：無流(liú)量時，渦(wō)街流量(liang)計輸出(chu)的是幹(gàn)擾信号(hào)，通🔱過降(jiang)💁低靈🌍敏(mǐn)度舍棄(qì)幹擾，可(ke)使流量(liàng)計歸零(ling)，但如幹(gan)擾信号(hao)的強度(dù)高于最(zui)大流量(liang)的渦街(jie)信号，意(yi)味着👉：舍(shě)棄幹擾(rao)的同☎️時(shí)，流量信(xin)号也完(wan)全被舍(she)棄，流量(liang)計不可(kě)用。
振動(dòng)幹擾下(xià)，半水煤(mei)氣總管(guan)渦街信(xìn)号（管徑(jìng)2200mm）


高分辨(biàn)率幹擾(rao)信号頻(pín)譜識别(bie)及抑制(zhi)系統提(ti)取的渦(wo)街信号(hào)，流速0.25至(zhi)1m/s
注釋：
第(dì)四種現(xiàn)象，非常(cháng)嚴重，會(huì)讓用戶(hu)覺得自(zì)己是上(shang)當受騙(piàn)了。沒有(yǒu)流量的(de)，卻有指(zhi)示，通過(guo)調整靈(líng)敏度以(yi)後，零點(diǎn)穩定了(le)，但有流(liu)量的時(shí)候流量(liang)計也沒(mei)有指🔴示(shi)了，這個(ge)是最頭(tóu)疼的事(shi)了。
1.5現象(xiàng)五：示值(zhi)波動異(yì)常，誤差(chà)大
分析(xi)：直管段(duan)不足、安(an)裝偏心(xīn)過大、大(dà)尺寸異(yì)物挂/附(fu)、氣液共(gòng)存等破(pò)壞卡門(men)渦街的(de)産生條(tiáo)件，流量(liang)計将🐕亂(luàn)流、雜亂(luàn)漩渦誤(wu)識爲渦(wo)街信号(hào)

高爐煤(mei)氣，管徑(jing)600mm，運行6個(ge)月後，不(bú)能産生(sheng)卡門渦(wō)街

清理(li)探頭後(hòu)，測量準(zhun)确
注釋(shi)：
第五種(zhǒng)現象，示(shì)值波動(dong)很大，誤(wù)差也很(hěn)大。比方(fang)說閥門(men)、壓縮🎯機(jī)、泵📞、任何(hé)東西都(dou)沒動過(guò)，流量不(bú)應該出(chū)現大的(de)波動，但(dan)是流量(liàng)指示就(jiù)是不對(duì)，這個時(shi)候往往(wǎng)就是因(yin)爲上面(miàn)說列舉(ju)的幾個(gè)🔱原因。
下(xià)面的圖(tu)片是一(yī)個典型(xing)的髒污(wū)影響測(cè)量的問(wen)題，這⛹🏻‍♀️個(gè)高爐煤(mei)⛱️氣，用了(le)一段時(shí)間以後(hou)，突然指(zhi)示不對(duì)了，完全(quan)找不到(dào)渦街信(xin)号，通過(guò)在線檢(jiǎn)測手段(duan)，判斷出(chū)探頭堵(du)了，拆㊙️下(xia)後，手指(zhǐ)摳幹淨(jìng)裝上⛷️，渦(wo)街立馬(ma)出來了(le)，很穩定(dìng)。
1.6現象六(liù)：流量變(bian)化，而示(shì)值基本(ben)不變，或(huò)變化混(hun)亂，已不(bú)能反應(ying)流量變(bian)化趨勢(shì)
分析：振(zhèn)動幹擾(rǎo)、電磁幹(gan)擾信号(hào)強度超(chāo)越最大(da)流量下(xia)的🤟渦街(jie)信号強(qiáng)度，流量(liàng)計輸出(chu)的是幹(gàn)擾信号(hao)頻率，與(yǔ)渦街頻(pín)率無關(guān)，因而🌈與(yu)流量無(wu)關、包絡(luò)線含流(liú)👈量信息(xī)，其他爲(wèi)幹擾

注(zhù)釋：
第六(liu)種現象(xiàng)，流量在(zài)變，但示(shì)值始終(zhong)都沒有(you)變化，遇(yù)到這個(ge)問題，毫(háo)無疑問(wèn)隻能退(tuì)貨處理(lǐ)。
　　這個隻(zhī)有兩種(zhong)原因，一(yi)種是振(zhèn)動幹擾(rao)，另一種(zhong)是電磁(ci)幹擾。簡(jian)單🐕的就(jiu)是幹擾(rao)信号，把(bǎ)渦街信(xin)号給壓(ya)制♌掉了(le)，所以流(liú)量在怎(zen)麽變，流(liu)量計示(shì)值都隻(zhi)是顯示(shi)的幹擾(rǎo)信号。
問(wèn)題的彙(hui)總分析(xi)
問題的(de)嚴重程(chéng)度
現象(xiàng)一 ~ 現象(xiang)六，依次(cì)遞增
問(wèn)題的總(zong)結分析(xī)
非渦街(jiē)流量計(jì)問題?現(xian)象一
測(cè)量上限(xiàn)不足帶(dài)來的問(wen)題?現象(xiang)三
測量(liang)下限過(guò)高帶來(lai)的問題(tí)?現象二(er)、現象四(si)、現象六(liu)
安裝及(ji)流體條(tiáo)件帶來(lai)的問題(ti)?現象五(wu)
根據經(jing)驗，8成以(yǐ)上的運(yun)行不良(liang)，源于渦(wō)街流量(liàng)計的測(cè)量下限(xiàn)高于欲(yu)測流量(liàng)
現象二(èr)：渦街流(liu)量計測(ce)量下限(xian)高于開(kai)車時的(de)小流量(liang)，低于👨‍❤️‍👨常(chang)用流量(liàng)。
現象四(si)：渦街流(liu)量計測(ce)量下限(xiàn)高于常(chang)用流量(liang)。
現象六(liù)：渦街流(liú)量計測(cè)量下限(xiàn)遠高于(yú)欲測流(liú)量範圍(wei)。
渦街流(liú)量計的(de)測量下(xia)限并非(fēi)固定值(zhi)，與流體(ti)工況密(mì)🙇‍♀️度及♊現(xiàn)場振動(dong)幹擾/電(dian)磁幹擾(rǎo)強度密(mi)切相關(guān)。
密度下(xia)降n倍，下(xia)限升高(gao)?n倍。
幹抗(kang)升高n倍(bèi)，下限升(sheng)高?n倍。
　　根(gēn)據的工(gong)程經驗(yàn)，對于工(gōng)藝專業(ye)給出的(de)最小流(liú)量、最✂️大(dà)流量(或(huo)量程)要(yao)求，應根(gen)據情況(kuang)，在渦街(jiē)流量計(ji)的口徑(jing)選擇時(shí)，留出“容(róng)錯”餘量(liàng)。
渦街流(liu)量計的(de)測量下(xia)限，應爲(wèi)工藝提(ti)出的最(zui)小流量(liang)的1/3-1/10，依👌據(ju)工藝數(shù)據的可(ke)信度。
常(cháng)見現場(chǎng)道振動(dong)幹撫，可(ke)按照0.2-0.5g估(gū)算，常取(qu)決于動(dòng)設備的(de)性✂️能及(ji)安裝水(shuǐ)平，風管(guǎn)按動強(qiang)度可高(gao)達2g-5g。
渦街(jiē)流量計(jì)的測量(liang)上限，應(yīng)爲工藝(yi)提出的(de)最大流(liu)量3倍以(yǐ)上‼️。
容錯(cuo)餘量直(zhí)接受限(xian)于渦街(jiē)流量計(ji)的量程(cheng)比性能(neng)💛指标。
問(wen)題的解(jiě)答
　　首要(yào)的事項(xiang)，是根據(ju)工藝要(yao)求選擇(zé)正确的(de)口徑規(gui)格，以得(dé)到滿足(zu)工藝要(yào)求的測(cè)量範圍(wei)，即足夠(gou)的測量(liang)限。
　　渦街(jiē)流量計(jì)爲速度(dù)式流量(liàng)計，應采(cǎi)用工況(kuang)流速進(jin)行測量(liang)✂️範圍的(de)性能核(hé)算及審(shěn)查。
關于(yú)測量下(xia)限的核(he)算
　　流量(liang)低于下(xià)限，最好(hao)的結果(guǒ)是示值(zhi)爲零，與(yu)其他模(mo)拟式流(liú)量計不(bú)同，已不(bu)能反應(yīng)流量趨(qū)勢，而非(fei)精度下(xià)降🧑🏾‍🤝‍🧑🏼！因此(ci)必須留(liú)出🐆足夠(gòu)的下限(xiàn)餘量。
　　代(dai)表小流(liu)量的是(shi)低頻信(xin)号，而非(fei)微弱信(xìn)号，因此(cǐ)，常用的(de)“小信号(hao)截除”穩(wěn)定零點(dian)的措施(shi)對渦街(jiē)基本無(wú)效。
　　渦街(jiē)的測量(liang)下限通(tōng)常由下(xià)列四個(ge)因素共(gong)同制約(yue)，實際下(xia)限必須(xu)取四個(gè)因素決(jue)定的最(zui)差值，最(zuì)差值通(tōng)常源于(yu)🌈抗振性(xìng)能的限(xiàn)制，因此(ci)表現出(chu)“渦街最(zuì)怕振動(dòng)”的🔆共識(shí)
雷諾數(shu)下限的(de)限制：
信(xin)号處理(li)系統的(de)低端頻(pín)響限制(zhì)：，直接查(cha)詢
信号(hào)處理系(xì)統的增(zēng)益及抗(kang)幹擾能(neng)力的限(xian)制
基于(yú)抗振性(xing)能認證(zheng)指标及(jí)現場振(zhèn)動強度(du)的流速(sù)測量下(xià)☂️限🔴的核(hé)算：
Vmin_1 →基于(yu)雷諾限(xiàn)制的工(gong)況流速(su)下限（m/s）
Rd_min→爲(wèi)保證标(biāo)稱精度(dù)，所需的(de)最小雷(lei)諾數
μ →流(liu)體在工(gong)況下的(de)動力粘(zhan)度（cp或mpa.s）
ρ →流(liú)體工況(kuàng)密度（kg/m3）
D→管(guan)道内徑(jing)（mm）
Vmin_4→ 基于抗(kàng)振性能(neng)認證指(zhi)标及現(xian)場管道(dào)振動強(qiang)度的流(liu)速下限(xiàn)（m/s）
V0→認證時(shi)的時速(su)下限（m/s）
VIf→預(yù)計的現(xiàn)場管道(dào)振動幹(gàn)擾強度(dù)（g）
ρ0→認證時(shi)的流體(ti)工況密(mi)度（kg/m3）
VIo→認證(zheng)的抗振(zhen)動幹擾(rǎo)強度性(xing)能（g）
ρ→現場(chǎng)流體工(gong)況密度(du)（kg/m3）
Vmin_3→ 基于信(xìn)号處理(li)系統抗(kang)幹擾能(néng)力的流(liu)速下限(xian)（m/s）
C→常數，由(yóu)信号處(chu)理系統(tong)的增益(yi)及抗幹(gàn)擾能力(li)共同🈲決(jué)定，各産(chan)品⭐存在(zai)明顯差(cha)異
ρ→流體(tǐ)工況密(mì)度（kg/m3）
關于(yú)測量上(shàng)限的核(he)算關于(yú)測量上(shang)限的核(hé)算
　　流量(liang)高于上(shàng)限，最好(hǎo)的結果(guǒ)是因“漏(lòu)波”“倒走(zou)”産生的(de)超常💛誤(wù)差，更有(you)可能緻(zhì)使傳感(gǎn)器壽命(mìng)縮短，甚(shèn)至發生(shēng)體或傳(chuan)感器斷(duan)裂☁️的現(xiàn)象，威脅(xié)下遊設(she)備的安(ān)全🤟，因此(ci)必🔞須留(liu)出⚽足夠(gou)的上限(xiàn)餘量。
渦(wō)街的測(ce)量上限(xiàn)通常由(yóu)下列兩(liǎng)個因素(su)共同制(zhì)約：
1.信号(hào)處理系(xi)統高端(duān)頻響、渦(wo)街發生(shēng)體及傳(chuán)感器的(de)結構🐉承(chéng)受能力(lì)的限制(zhì)，通常可(ke)直接采(cai)用制造(zao)商提👨‍❤️‍👨供(gòng)的上限(xiàn)㊙️值
2.工藝(yì)要求的(de)壓力損(sǔn)失極限(xiàn)限制：

?P流(liu)量計産(chǎn)生的永(yǒng)久壓力(lì)損失（kPa）
Cd 渦(wō)街流量(liang)計阻力(li)系數，由(yóu)其結構(gou)決定
V流(liu)體工況(kuang)流速，通(tōng)常取最(zui)高流速(sù)（m/s）
ρ流體工(gong)況密度(dù)（kg/m3）
　　渦街對(duì)于易氣(qi)化的液(ye)态流體(tǐ)，如液氨(ān)、LNG、乙醇等(děng)，應确保(bǎo)📞足夠高(gāo)⭕的上遊(yóu)壓力或(huò)足夠低(di)的溫度(dù)，以避免(mian)氣🎯腐蝕(shí)🧡現象的(de)發生。公(gong)🏒認的下(xià)遊最低(di)壓力Pdmin可(ke)采用下(xià)式計算(suàn)：

Pd min_  →下遊最(zuì)低壓力(li)限（kPa_a）-絕對(dui)壓力

P vap → 流(liú)體在工(gong)況溫度(dù)下的飽(bǎo)和蒸汽(qì)壓（kPa_a）-絕對(duì)壓力
?P  →總(zǒng)壓降（kPa）
Cd →渦(wō)街流量(liàng)計阻力(li)系數，由(yóu)其結構(gòu)決定
V →流(liú)體工況(kuàng)流速，通(tōng)常取最(zuì)高流速(sù)（m/s）
ρ →流體工(gong)況密度(dù)（kg/m3）
C1 →制造商(shang)提供的(de)常數，取(qǔ)決于儀(yí)表結構(gou)（無量綱(gang)）
C2 →制造商(shāng)提供的(de)常數，取(qǔ)決于儀(yí)表結構(gou)（無量綱(gāng)）
安裝條(tiao)件的審(shen)核
謹慎(shen)審核制(zhì)造商要(yào)求的直(zhi)管段需(xū)求
　　由于(yu)缺乏試(shi)驗數據(jù)及各産(chan)品結構(gòu)差異，許(xǔ)多制造(zào)商照💜搬(bān)GB/T 2624.2-2006之👨‍❤️‍👨前的(de)孔闆直(zhi)管段需(xū)求，制造(zao)商制造(zao)商提出(chu)的直管(guǎn)段需求(qiú)或許已(yi)經過低(di)。
　　不足的(de)直管段(duan)，輕則導(dǎo)緻漩渦(wō)強度不(bu)穩定，産(chan)生難以(yǐ)接受的(de)誤差；重(zhong)則不能(néng)産生卡(kǎ)門渦街(jie)，連流量(liàng)趨勢也(yě)不能反(fǎn)映🈲。避免(mian)不滿管(guǎn)的安裝(zhuang)位置液(ye)體不滿(man)🌈管，可能(neng)導緻傳(chuan)感器不(bu)😘能拾取(qǔ)渦街信(xin)号，産生(shēng)難以接(jie)受的誤(wù)差，甚至(zhì)連流量(liàng)趨勢也(ye)不能反(fǎn)映。
　　氣體(tǐ)管線下(xià)部存有(yǒu)液體時(shi)，氣體産(chǎn)生的渦(wo)街緻使(shǐ)液體飛(fei)濺，産生(sheng)的幹擾(rao)往往遠(yuǎn)超氣體(tǐ)渦街信(xin)号強度(dù)，緻使流(liú)量趨勢(shi)也不能(néng)反映。

須(xu)謹慎考(kao)量的創(chuàng)新
大口(kou)徑/低流(liu)速的應(ying)用問題(tí)
　　由于K系(xì)數與渦(wō)街流量(liàng)計流通(tōng)管内徑(jìng)呈反比(bi)，對于相(xiang)同📱流速(sù)，呈現口(kou)徑規格(gé)越大，渦(wō)街頻率(lǜ)越低的(de)規🌈律，在(zài)🌍選用DN200及(ji)以上口(kou)徑規😄格(ge)的滿管(guan)式渦街(jie)流量計(jì)🔞時，可能(néng)出現渦(wo)✍️街頻率(lǜ)與流速(sù)波動頻(pín)率相近(jìn)甚至相(xiàng)同的情(qing)形，緻使(shi)渦街頻(pín)率無法(fa)正确識(shi)别，産生(shēng)難以接(jie)受的測(cè)量誤差(chà)，這種情(qíng)形出現(xiàn)的概率(lǜ)随口徑(jing)規格的(de)增大及(ji)流速的(de)降低而(er)升高，因(yin)此更易(yì)出現在(zai)大口徑(jìng)液體檢(jian)測的應(yīng)用之中(zhong)，這正是(shi)大多數(shù)制造商(shāng)不生産(chǎn)DN300以上規(gui)格滿管(guǎn)式渦街(jiē)流量計(ji)的真正(zhèng)原因。
自(zì)帶壓力(li)檢測的(de)問題
　　由(you)于渦街(jie)流量計(jì)流通管(guǎn)内部流(liu)場呈現(xian)劇變的(de)流場，依(yi)據🚶‍♀️伯努(nǔ)利方程(cheng)即可判(pàn)定：在渦(wo)街本體(tǐ)管壁上(shang)取得的(de)壓力，與(yu)真實的(de)管道靜(jìng)壓必定(dìng)存在明(míng)顯差⭐異(yi)，并且，其(qi)差值與(yu)流體的(de)流量🈲/密(mì)度/粘✉️度(dù)等特性(xing)密切關(guan)聯，當前(qian)缺乏試(shi)驗數據(jù)證明自(zi)帶壓力(li)檢測的(de)誤差可(ke)信度。

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