摘要：從渦街流量計的工作原理入手，介紹了在施工、安裝和使用過程中的注意事項，總結(jié)了現(xiàn)場應(yīng)用中常見故障及處理方法。渦街流量計的正確安裝、使用和維護(hù)維修有一定的指導(dǎo)作用。
渦街流量計普遍應(yīng)用于化工、電力企業(yè)的供水、供氣和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，有滿管式渦街流量計和插入式渦街流量計兩種。滿管式渦街流量計適用于小管徑高流速流體，插入式渦街流量計適用于大管徑低流速流體。渦街流量計流體自然振蕩的測量原理決定了其所在管道振動、周圍工頻干擾、直管段不足等施工安裝問題，都將影響到渦街流量計的測量，甚至產(chǎn)生非常大的偏差，這在新建的項目中經(jīng)常出現(xiàn)。天然氣項目加壓氣化、酚回收、甲烷化裝置等設(shè)計采用了112臺套渦街流量計，為確保渦街流量計的正確使用，必須采取相應(yīng)的抗干擾措施，切實做好流量計的施工安裝。
1渦街流量計的工作原理
渦街流量計又稱卡門旋渦流量計，其工作原理如圖1，是利用流體自然振蕩的原理制成的一種分離型流量計[2]。當(dāng)流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向的物體時，若該物體的尺寸適當(dāng)，就會在物體的后面沿兩條平行直線上產(chǎn)生整齊排列且轉(zhuǎn)向相反的渦列。渦列的個數(shù)，即渦街的頻率與流體的流速成正比，如式(1)所示。
式中，s為斯特羅哈數(shù);V為管道內(nèi)平均流速;d為寬度。因此通過測量旋渦的頻率，就可以知道流體的流速，進(jìn)而測出流體的流量。
2渦街流量計安裝注意事項
2.1渦街流量計安裝方式的選擇
渦街流量計既可安裝在水平管道上，也可安裝在垂直管道.上。因為渦街流量計是一種速度式流量計，要實現(xiàn)準(zhǔn)確測量，必須注意保證滿管測量，故在水平管道上安裝渦街流量計，一般應(yīng)選擇安裝在管道的最低處，安裝在垂直管道時，流體的流向應(yīng)自下而上。
2.2渦街流量計直管段要求
渦街流量計的安裝對其前后直管段的要求是非常苛刻的，流量計上游要保證有10D~35D的直管段(D為管道直徑)，流量計下游直管段應(yīng)不小于5D，上游直管段長短視上游有無直角彎、擴(kuò)大管、縮徑管而定。特別注意，在直管段滿足要求的情況下，流量計應(yīng)盡量選擇安裝在前后直管段盡量大的管道位置處，這樣能夠保證流量計.上下游節(jié)流件所造成的紊流不致影響到流量計測量精度。
2.3渦街流量計安裝位置的選擇
(1)管道的強(qiáng)烈震動會對渦街流量計的測量產(chǎn)生一定的影響，故在選擇渦街流量計安裝位置時，應(yīng)盡量避免安裝在有強(qiáng)烈震動的管道上，以免影響測量精度。當(dāng)管道有震動時，必須采取減震措施。
(2)工頻干擾信號存在也會對渦街流量計的測量產(chǎn)生非常大的影響，工頻信號會疊加到測量信號中去。故渦街流量計盡量避免安裝在大功率電動機(jī)等存在的環(huán)境里，在此環(huán)境下，必須采取做好儀表接地，選用屏蔽電纜，信號的傳輸方式采用直流信號等措施消除工頻干擾。
(3)渦街流量計漩渦發(fā)生體的迎流面必須正對著流體流動方向，安裝時應(yīng)特別注意，否則會產(chǎn)生非常大的偏差。
(4)在渦街流量計帶有流量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中，渦街流量計即使?jié)M足直管段要求，也必須安裝在調(diào)節(jié)閥前。否則調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生的射流會對渦街流量計的測量產(chǎn)生影響，會出現(xiàn)閥門開小，流量反而增大的現(xiàn)象。
3渦街流量計使用注意事項
(1)隔爆型渦街流量計，絕對不能在通電狀態(tài)下爆炸危險界區(qū)內(nèi)打開儀表設(shè)備外殼，否則會產(chǎn)生非安全火花，有現(xiàn)場發(fā)生爆炸的危險。在檢修時要注意保護(hù)流量計外殼，尤其是隔爆接合面不能受損傷，否則影響其防爆性能。
(2)渦街流量計漩渦發(fā)生體長時間使用，發(fā)生體表面會沾污，影響其測量精度，故應(yīng)定期將渦街流量計發(fā)生體從管道中取出，用酒精或汽油進(jìn)行清洗。
(3)應(yīng)定期檢查渦街流量計的零點，對于插入式渦街流量計檢查儀表零點非常方便，只需將渦街流量傳感器旋轉(zhuǎn)90°即可，零點偏離較大時進(jìn)行調(diào)零。
4常見故障診斷與排除.
根據(jù)以往渦街流量計的使用和維護(hù)，對渦街流量計經(jīng)常出現(xiàn)的一-些故障現(xiàn)象和分析、排除故障的方法進(jìn)行分類，歸納如下。
4.1故障現(xiàn)象:管道內(nèi)有流量，渦街流量計無信號輸出
(1)原因分析①渦街流量計供電不正確;
②渦街流量計放大板接線有虛連或斷線;③放大器損壞。
(2)故障排除①檢查接線是否正確，供電是.否正常;②處理好渦街流量計的放大板接線虛連或斷線;③更換放大器。
4.2故障現(xiàn)象:管道內(nèi)無流量，但傳感器有信號輸出
(1)原因分析①接地不良，引入干擾;②管道震動較大;③傳感器增益過大。
(2)故障排除①檢查接地電阻，應(yīng)不大于100，否則處理接地;②對工藝管線進(jìn)行減震處理，③調(diào)整增益電位器至合適值。
4.3故障現(xiàn)象:管道內(nèi)有正常流量，但傳感器輸出頻率為50Hz
(1)原因分析流量計附近有大功率的電動機(jī).或比較強(qiáng)的電場。
(2)故障排除加強(qiáng)對信號線的屏蔽處理，并將原脈沖信號改為標(biāo)準(zhǔn)電流信號。
4.4故障現(xiàn)象:正常流量時傳感器輸出信號不穩(wěn)定
(1)原因分析
①用示波器檢查輸出信號是漏脈沖，還是多脈沖，前者說明增益過小;后者說明增益過大;②流量計安裝不正確，流場產(chǎn)生振動。
(2)故障排除①調(diào)整增益電位器至合適的值;②按照流量計前后直管段的要求進(jìn)行安裝。
4.5故障現(xiàn)象:在調(diào)節(jié)流量時流量與閥門的開度成反比。
(1)原因分析調(diào)節(jié)閥安裝在流量計的前面，在小流量時產(chǎn)生射流。
(2)故障排除進(jìn)行改造將調(diào)節(jié)閥安裝在流量計的后面。
5結(jié)語
在工藝介質(zhì)流量的測量中，渦街流量計相對于孔板流量計和其它的流量計來說，具有其獨特的優(yōu)點，尤其是對于大口徑流量的測量或計量更顯其優(yōu)勢。實踐表明，在正確安裝渦街流量計的前提下，只要對其進(jìn)行精心的維護(hù)維修，渦街流量計是能夠準(zhǔn)確測量流量的。
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