摘要：渦街流(liu)量計 是現代石油(you)化工生産中測量(liàng)流量的重要工具(ju)之一。簡述了渦街(jiē)流量計的測量原(yuán)理，詳細闡述了解(jiě)決渦😄街流量計選(xuǎn)型的注意事項，提(ti)出了儀表選型、安(ān)裝、管📐理與維😘護的(de)建議。
　　目前，渦街流(liú)量計不同品牌之(zhī)間的性能差距較(jiao)大，根據市場🈚調研(yan)與用戶反饋，以艾(ài)默生和橫河爲代(dài)表的品牌，是爲大(dà)家公認❓使用情況(kuàng)較好的産品。然而(er)即使是渦街流量(liang)計⚽産品，在現場遇(yù)到流量範圍偏離(li)、流量波動較大、配(pei)管與安裝情況較(jiao)☁️差、流量信号微弱(ruo)以及😍現場幹擾情(qíng)況惡劣等不良工(gong)況條件😘，依舊會出(chū)現大量使用失敗(bai)的情形，且該問題(ti)非常㊙️普遍，也影響(xiang)着用戶對于渦街(jiē)流量計的态度，并(bìng)逐漸🚶‍♀️在業内形成(chéng)：“渦街流量計僅能(néng)在液體、蒸汽上使(shi)☎️用”的評價。
　　爲了保(bao)證在項目中能夠(gou)使用到真正好用(yong)的産品，避免投運(yùn)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼和後期維護時的(de)麻煩，選用渦街的(de)核心🎯原則是：更強(qiáng)的抗振♍能力，更寬(kuan)的量程比，更可靠(kào)的接液材質，更持(chi)久的傳✂️感器壽命(ming)，更優秀的現場配(pei)管安裝适應能力(li)。文章簡述了渦街(jiē)流量🔞計的測量原(yuán)理，詳細闡述了解(jie)決渦街流量計選(xuǎn)型的注意事☀️項，提(ti)供了儀表的選型(xíng)、安裝、管理與維護(hu)的建議。
1.渦街流量(liang)計的工作原理
　　渦(wō)街流量計的工作(zuò)原理（見圖1）是在流(liu)體中插入一物體(tǐ)時，流體✍️流動受到(dao)影響，在障礙物後(hou)的兩側就會交替(tì)分離釋放出❤️兩列(lie)旋渦，在下遊形成(chéng)互相平行的２個旋(xuán)渦流。障礙物就是(shì)旋渦發生體，它可(kě)以是梯形柱、三棱(leng)柱體或者圓柱體(tǐ)💃🏻等。一般情🛀🏻況下，物(wu)體🐪後面産生的渦(wō)列是不穩定的，當(dāng)渦列的間距Ｈ和旋(xuan)渦的距離L滿足H/L＝0.281時(shí)，渦列達到穩定狀(zhuàng)态，此渦列稱爲卡(ka)門渦街🏃‍♂️。卡門渦街(jie)旋渦的發放頻率(lü)ｆ與流體的流速以(yi)及發放體的特征(zhēng)尺寸d（即發放體的(de)寬度）的關系見式(shi)（1）。
ƒ＝St*ʋ/d（1）
　　式中:ƒ爲渦街發生(shēng)頻率，Hz;St爲斯特勞哈(hā)爾數，爲無量綱數(shù)，與旋渦發生體及(ji)雷諾數有關;ʋ爲流(liu)速，m/s;d爲發生體迎面(mian)寬度。
 
　　在雷(lei)諾數一定範圍内(nei)，St是恒定的，d是固定(ding)的，因此ƒ與ʋ成正比(bǐ)❌，通過傳感器可檢(jian)測出ƒ，即可求出流(liú)速ʋ。通過ʋ可以求出(chū)流體的體積流量(liang)，進而又可以求出(chu)流體👌的質量流量(liang)。
2渦街流量計選擇(ze)的原則
2.1抗振能力(lì)選擇
　　渦街流量計(jì)用不好的關鍵原(yuan)因是抗振能力弱(ruo)，從而導緻測👅量下(xià)限不足，在現場出(chū)現諸如“零點不.幹(gan)☁️淨、小流量不指☎️示(shi)”等問題，因此選擇(zé)渦街流量計時，要(yào)選擇♉抗振能📧力強(qiáng)的渦街流量計。工(gong)信部2016年發布并實(shí)施的《石油化工🧑🏾‍🤝‍🧑🏼自(zì)動化儀表設計選(xuǎn)型規範》(SH/T3005-2016)中指出:“當(dāng)選用渦街流量計(jì)時，測量振動場合(he)的流體❌流量應選(xuǎn)用抗振型渦街流(liu)量計，其抗振強度(dù)不宜低于2g”。因此🈲無(wú)論是在設計院的(de)選型數據表還是(shi)在招标技術要求(qiu)中，應該對抗振能(néng)力提出明确的要(yào)求，最好要求制造(zao)商提供“抗振🔆型渦(wo)街流量計型式批(pi)準證明文件”。如果(guǒ)由于現實原因，導(dao)緻具備官方認證(zhèng)的抗振型渦街流(liu)量計生産商數量(liang)沒有達到🏃‍♂️招标要(yao)求時，可參考企業(ye)自身或者同行業(yè)以往的渦街流量(liang)計使用情況，甄選(xuǎn)出1到2家抗🔆振能力(lì)尚可的合格供應(ying)商并邀請其參與(yǔ)競标。
2.2量程比選擇(ze)
　　渦街流量計是1種(zhǒng)數字式儀表，根據(jù)數字原理的特性(xìng)，實際流量一旦低(dī)于渦街流量計測(ce)量下限，并非是精(jīng)度下🏒降，而是示🥰值(zhí)直💯接歸零，無法顯(xiǎn)示流量的⛷️基本趨(qu)勢;或者當實際流(liu)量高于上限時，出(chū)現可怕的“倒走現(xiàn)象”，現場指示甚至(zhi)遠低于實際流量(liang)，流量趨勢出現完(wán)全相反的狀況，造(zào)成控制回路.崩潰(kui)，甚💁至傳感器、渦街(jie)發生體斷裂的危(wēi)險。正因爲渦街流(liú)量計的這種特性(xìng)，在選用時必須要(yào)對其量程比做出(chū)要求，要求渦街流(liú)♋量計的量程比至(zhì)少👄要在30:1以上(企業(yè)也可🌏以在儀表計(ji)算書中體現更大(da)的量程比)。該要求(qiú)的目的是爲應對(dui)工藝參數與實際(jì)投運工況參數嚴(yan)重不吻合，或者生(shēng)産過程中的流量(liang)大範圍波動以及(ji)後期流量的調整(zheng)，隻有選用比較寬(kuan)泛的量程比，才能(néng)在渦街流量計選(xuan)型時将.上述3種情(qing)況涵蓋其中，留足(zu)量程餘量，使得現(xian)場實際的流量變(biàn)化範圍一直在渦(wo)✍️街流量計的正常(cháng)測量範圍當中
2.3傳(chuán)感器材質選擇
　　要(yao)想選好渦街傳感(gan)器，需要知道渦街(jie)流量計的内部結(jie)構。渦街🈲流量計的(de)内部結構示意圖(tú)見圖2。
 
　　當介質流過渦街(jie)發生體産生卡門(men)渦街後，其後部的(de)測量傳感器受到(dào)漩渦的渦街升力(lì)，進而測得渦街發(fā)👉生頻率，計算出介(jie)質🚶流量,。
　　目前市場(chang)中在用的比較主(zhǔ)流的傳感器大都(dōu)是應力㊙️式或電🏃🏻‍♂️容(róng)式。應力式傳感器(qì)的傳感器結構示(shi)意💁圖見🐆圖3.
 
　　由于壓(ya)電陶瓷本身的性(xing)質，如果其裸露在(zài)介質中，很容易☁️被(bei)高📧速的卡門渦街(jiē)折斷，因此其外面(miàn)都會設置🔴一層金(jin)屬💋外保護殼。如何(hé)金屬外保護殼很(hěn)厚，會影響㊙️渦街升(sheng)力傳導🔴至壓電陶(tao)瓷的信号;如果金(jin)♉屬外保護殼太薄(bao)，則很難起到保護(hù)效果，因此金.屬外(wai)保護殼應該選用(yòng)強度高的材質。
　　衆(zhōng)所周知，物體的質(zhì)量越大，慣性就越(yuè)大，所以傳感器質(zhì)量越大越容易受(shou)到外界振動的幹(gan)擾，使其難👈以區分(fen)正常的渦街升力(li)和外界振動幹擾(rao)。因此傳感器外殼(ke)應該選擇質量輕(qīng)強度高的材質。
2.4縮(suō)頸選擇
　　對于設計(ji)單位而言，絕大多(duō)數工藝管道專業(yè)在選擇管道口徑(jing)💃時，爲了免除管道(dào)設計偏小而出現(xian)的🏃🏻無法🌍挽回❗的問(wèn)㊙️題與責任，往往都(dōu)會将管道設計偏(piān)大。這種情況會導(dao)緻自📐控專業在流(liu)量計選型時頻繁(fán)面臨縮徑問題，尤(yóu)其對于渦街流量(liàng)計而言，流速偏.低(di)可能直接導緻無(wú)指示，最終無法🌈有(you)效顯示流🔴量趨勢(shì)。因此渦街流量計(jì)在選型時，企業要(yao)依💛據自身的工藝(yì)特點及現場布♻️置(zhì)環境兼✨顧廠家的(de)安裝建議，選用合(he)适的縮徑産品。
　　随(sui)着儀表技術的不(bú)斷發展，不同的渦(wō)街流量計.廠家在(zài)縮✍️徑方面的技術(shù)開始出現較大的(de)差異化。較傳統🐆的(de)縮徑方🍓式(見圖4)，有(yǒu)的廠家開發出了(le)可内縮一檔、兩檔(dang)的産品，也有❓可以(yi)無極數限制無限(xian)内縮的産品，或✌️者(zhě)僅需大小頭，無需(xū)變徑直管段的産(chan)品(見圖5)。
 
　　從圖4和圖(tu)5可以看出，儀表内(nèi)部縮頸在配管成(cheng)本、配管安☔裝🔞的複(fú)🤟雜程度、後期的更(geng)換以及維護成本(ben)上具有優勢，可以(yi)爲用戶節省大筆(bi)材料、人工和時間(jiān)成本，因此企業應(yīng)根據裝置實✍️際情(qíng)況⁉️選擇合适的♈内(nèi)縮頸産🏃‍♀️品。
3結束語(yǔ)
　　渦街流量計優點(diǎn)很多，如壓力損失(shi)小、整體結構堅固(gu)無可動部件、維護(hu)量小、測量精度高(gāo)等。但任何儀表都(dōu)得在合适的工況(kuang)下才能發揮其應(ying)有的作用🧡。因此要(yào)對渦街流量計的(de)性能、特點進行全(quán)面深入💃🏻的了解，這(zhè)樣才能使渦街流(liú)量計成爲石油化(hua)工測🌈量中的助手(shǒu)🚶。

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