摘要(yào):渦街流量計(ji) 是速度式流(liú)量計,具有溫(wen)壓補償、瞬時(shí)流量顯示和(he)累積流♈量積(ji)🌈算功能。選用(yong)儀表類型時(shí)要考慮應用(yòng)場合、精度要(yào)求和儀🍓表功(gōng)能等因素。該(gāi)文介紹渦街(jie)😄流量計的正(zhèng)确安裝和⭕維(wei)護及其在使(shi)用過程中常(chang)見故障現象(xiàng)和處理方法(fa)。
0引言
　　渦街流(liu)量計是速度(du)式流量計之(zhī)一,主要用于(yú)工業管道介(jiè)質🌐流體的流(liú)量測量，如液(ye)體、氣體、蒸氣(qì)等單相流滿(mǎn)管介質😘的測(cè)量。有模拟量(liang)标準信号或(huò)數字量脈沖(chòng)信号輸😍出，智(zhi)能🏃🏻流量顯示(shì)儀,具🔞有溫壓(ya)補償、瞬時流(liu)量🈲顯示和累(lèi)積流量積算(suàn)功能。便🏃于計(ji)算機等數字(zi)系統🈲配套使(shi)用，是一種理(li)想的🔆流量儀(yi)表。
1渦街流量(liàng)計的工作原(yuán)理
　　渦街流量(liang)計是由漩渦(wō)發生體、頻率(lü)檢測器和信(xìn)号✍️轉換器等(děng)❗環節組成，輸(shū)出4~20mADC信号或脈(mo)沖電壓信号(hào)。其測量原理(li)🈲是在流動🈲的(de)流🏃🏻‍♂️體中的垂(chuí)直流動方向(xiang)安放1根或多(duo)根非流體型(xing)阻流體，在一(yi)定🌍的流量範(fàn)圍🍓内，流體在(zài)阻流體兩側(ce)交替地分離(li)、釋放出2串頻(pín)率正比于管(guan)道内的平均(jun1)流速、規則的(de)、不對稱有規(gui)律💔的交替漩(xuán)渦列，如圖1所(suǒ)示,且兩側漩(xuán)渦旋轉方向(xiang)相反[1]采用檢(jian)測元件測出(chū)漩渦頻率就(jiu)可以推算出(chu)流體的流量(liang)。
 
　　假設被測介(jie)質的平均流(liu)速爲ʋ,旋渦的(de)發生頻率爲(wèi)ƒ,旋渦發生體(tǐ)迎面寬度爲(wei)d,-側漩渦産生(shēng)的頻率ƒ與ʋ和(he)d之間有如下(xià)關系式:
 
　　式中(zhōng):Sr是雷諾數的(de)函數，在ReD=2x104~7x106範圍(wéi)内,氣體5~50m/s;液體(tǐ)0.5~7m/s,當旋渦發生(sheng)🌈體的形狀和(hé)尺寸一定時(shí),S,可視爲常數(shu)，渦街頻率與(yǔ)體積流量成(cheng)比例關系，不(bú)受流體物理(lǐ)性質和組份(fèn)變化的影響(xiǎng)。
　　渦街流量計(jì)可以測量單(dan)相流狀态下(xià)的液體、氣體(ti)和蒸🐉汽的流(liú)量，在混相流(liu)體狀态時,流(liú)量計是不能(neng)作出測量的(de)。
2渦街流量計(ji)的選用
　　渦街(jiē)流量計按傳(chuan)感器分爲法(fǎ)蘭式、夾持式(shì)和插入式。選(xuan)型😍時優先考(kǎo)慮法蘭式,其(qí)次是夾持式(shi)。原因是夾持(chí)式和插入式(shi)流量計的精(jīng)度受安裝影(ying)響較大.不規(gui)範的安裝将(jiāng)産生很大的(de)測量誤差E。無(wú)需做控制和(he)計量的場合(hé),可以選用插(chā)💃🏻入式渦街⭐流(liu)量計。
　　渦街流(liú)量計有一體(ti)式和分體式(shi)兩種類型,在(zai)高溫🈲環㊙️境或(huo)高空或井中(zhōng)安裝的場合(hé),爲了改善儀(yi)表的工作環(huan)境或方便儀(yí)表的檢修選(xuan)用分體式儀(yi)表。采用一體(tǐ)式儀表時，安(an)裝點周圍應(yīng)該留⛹🏻‍♀️有較充(chōng)裕的㊙️空間，以(yǐ)便㊙️安裝接線(xiàn)和定期維護(hu)。
3渦街流量計(ji)的溫壓補償(chang)
　　氣體是可壓(yā)縮流體,當溫(wēn)度和壓力變(bian)化時,其體積(jī)量将🌍随之改(gǎi)變。氣體流量(liàng)測量時均要(yào)求流量計輸(shu)出标準體積(jī)流量或質量(liàng)流量，而渦街(jie)流量計隻能(neng)測.量出工況(kuàng)下的體積流(liú)量,所以渦街(jiē)流量計測量(liàng)✏️--般氣體或蒸(zheng)汽時儀表選(xuan)型一定要考(kǎo)慮溫壓補償(cháng)功能。通過溫(wēn)壓補償可以(yi)将工況體積(jī)流量轉換爲(wèi)質量流量[4]或(huo)标況體積流(liu)量。測量一般(ban)氣體時，補償(chang)原理是.根據(ju)标準氣體狀(zhuang)态方程式:
 
　　式(shi)中:P0,P1分别爲标(biao)準狀态下和(he)工況下的絕(jué)對壓力(Pa);T0.T1分别(bié)爲🐪标🈲準狀态(tai)下和工況下(xia)的熱力學溫(wen)度(K);V0,V1分别爲💯标(biao)準💛狀态下和(he)👈工況下的氣(qi)體體積。
　　測量(liàng)蒸汽時,不能(néng)使用标準氣(qì)體狀态方程(cheng)式,飽和蒸氣(qi)隻需🌏壓力或(huo)溫度補償。一(yi)般有以下兩(liǎng)種補償方式(shì):
一是當渦街(jie)流量計傳感(gǎn)器無内置壓(yā)力、溫度檢測(ce)元件時，隻能(néng)♍在儀表内部(bu)做靜态補償(cháng),就是輸入固(gù)定的溫度和(hé)壓力值✂️用于(yú)補償。此方法(fa)隻适用于溫(wen)度壓力變化(huà)不大的場所(suo)。渦街流量計(ji)傳感器有内(nei)置壓力和溫(wen)度檢測元件(jian)時，儀🛀表根據(jù)所測溫度和(hé)壓力判斷蒸(zhēng)汽狀态是屬(shu)于飽和蒸氣(qi)還是過熱蒸(zheng)‼️汽，由儀表内(nei)部存儲的蒸(zhēng)汽數據庫自(zi)動計算質量(liàng)流量。
二是采(cǎi)用蒸汽流量(liang)積算儀,将渦(wo)街流量計所(suǒ)測工況體積(ji)流量以及溫(wen)度和壓力變(bian)送器所測信(xìn)号傳到蒸汽(qì)流量積算儀(yí)，如圖🙇‍♀️2所示由(yóu)蒸汽流量積(jī)算儀進行補(bu)償運算。蒸汽(qì)流量積算儀(yí)内置過熱蒸(zheng)汽以及飽和(he)蒸氣補償算(suan)🤩法，可以輸✌️出(chu)質量流量、标(biāo)準體💚積流量(liang)甚至熱量和(hé)比焓等。
 
4渦街(jiē)流量計的安(ān)裝
　　渦街流量(liang)計的正确安(ān)裝是保障儀(yí)表正常運行(háng)的🏃重🧡要環節(jie),若安裝不正(zhèng)确，輕則影響(xiang)儀表的測量(liang)精度,重則影(yǐng)💔響儀表的使(shi)用壽命,甚至(zhì)會損壞儀表(biǎo)。渦💘街流量計(ji)的安裝管道(dào)要避免高溫(wēn)熱源和輻射(she)源的影響，安(an)📞裝場所須有(you)隔熱通風措(cuo)施,避開強腐(fu)蝕❄️環境。爲了(le)消除電幹擾(rao)，現場布線要(yào)與高壓線、電(diàn)源線和電力(lì)設❌備保持足(zú)夠的距離。
　　渦(wō)街流量計盡(jin)量避免安裝(zhuāng)在震動較強(qiáng)的管道上,特(te)别是橫向震(zhèn)動;流量計盡(jìn)量避免安裝(zhuang)在架空而.過(guo)長的管道.上(shang)，導緻流量計(ji)下垂,造成法(fa)蘭的密封洩(xie)漏;若必須在(zai)上述兩種情(qing)況下安裝,需(xu)在傳感器㊙️的(de)上下遊2D處分(fen)别設👌置管道(dào)緊固裝置并(bìng)加防震墊。
　　渦(wo)街流量計安(ān)裝在室外應(ying)注意防水，電(diàn)氣接口處應(ying)将電纜線😍彎(wān)成U形，避免水(shuǐ)順着電纜線(xian)進入儀表殼(ke)内。渦街流量(liàng)計安裝點的(de)上遊較近處(chu)若安裝有不(bu)斷開🌈關的閥(fá)門，會影響流(liu)量計的使用(yong)壽命，易對㊙️流(liu)量計造成永(yong)久性損壞。
　　渦(wo)街流量計的(de)口徑如果與(yu)工藝管道相(xiàng)同,不能滿足(zú)流量儀表🤟要(yào)求時，或者在(zài)此流速下測(ce)量精度不能(neng)保證時，需要(yào)縮小儀表口(kou)徑，從而提高(gāo)管内流速，保(bǎo)證測量精度(du)。上下遊必須(xū)有足夠的直(zhí)管段，若傳感(gǎn)器安裝點的(de)上遊在同一(yī)平💛面上有2個(gè)✍️90°彎頭時,上♍遊(yóu)直管段≥25D,下遊(you)直管段≥5D。根🆚據(ju)測量的需🥰要(yao),需在渦街🈚流(liú)量計附近測(ce)量壓力和溫(wēn)度時，測壓點(diǎn)應在傳感器(qi)下遊的(3~5)D處，測(ce)溫點應在傳(chuán)感器下遊的(de)(6~8)D處,如圖3所示(shi)。
 
5渦街流量計(ji)的維護與故(gu)障處理
　　渦街(jie)流量計無可(kě)動部件，所以(yi)在正常使用(yong)情況下🔅，維護(hu)工作量較少(shǎo)。在儀表投用(yòng)的初始階段(duan),要求液體流(liú)量緩😍慢增加(jia)，以免損📞壞儀(yí)表的渦街發(fa)生體。
5.1渦街流(liu)量計的維護(hù)
　　日常維護的(de)任務是:密切(qie)關注渦街流(liú)量計顯示闆(pǎn)的低電池指(zhi)示燈,如有閃(shǎn)光現象應盡(jin)快更換内部(bu)電池;定期檢(jian)查屏蔽和接(jiē)地情況，消除(chú)外界幹擾.有(you)時指示問題(ti)是由于受到(dào)幹擾造成的(de)💃;定期清洗渦(wō)街流量計的(de)探頭,探頭檢(jian)測孔如果被(bèi)污物堵塞,會(huì)影響正常測(ce)量。
5.2渦街流量(liàng)計的故障現(xiàn)象與處理
現(xian)象1:計量不準(zhun)。處理方法:檢(jiǎn)查儀表K系數(shù)或口徑等關(guan)鍵參數設置(zhì);檢查測量氣(qì)體或蒸汽時(shi)補償方式或(huò)參數是否正(zhèng)👨‍❤️‍👨确;檢查流量(liang)計安裝時墊(niàn)片是否同心(xīn)或伸入管道(dao)等等。
現象2:傳(chuan)感器損壞。處(chù)理方法:在蒸(zheng)汽測量中,99%的(de)渦街流量計(ji)傳感🧑🏽‍🤝‍🧑🏻器損壞(huai)原因是因爲(wèi)水錘，爲避免(mian)水錘的産生(sheng)需在工藝管(guan)線增加疏水(shuǐ)器;檢查傳感(gǎn)器材質選擇(zé)🔞是否正确，介(jiè)質是否腐蝕(shi)儀表傳感器(qi);檢查傳感器(qi)工作溫度是(shi)否大于額定(ding)值。.
6結語
　　渦街(jie)流量計采用(yòng)微功耗高新(xin)技術，采用锂(lǐ)電池供電,可(kě)不♻️間斷運行(hang)2年以上;可就(jiù)地顯示瞬時(shí)流量、累🐪積流(liu)量等。渦街流(liú)量計廣泛适(shi)用于化工、石(shi)油、冶金、電力(li)、煤炭等領😘域(yù)。隻有在正确(què)選型、正✏️确安(an)裝和正.确維(wéi)護下才能保(bao)證🐇其發揮應(ying)有的作用。

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