渦街(jiē)流量計應用常見(jian)問題及分析
1.1現象(xiang)一：示值穩定，趨勢(shi)清晰，但誤差明顯(xiǎn)
分析：DCS中設置、組态(tài)錯誤。
開方運算爲(wei)最常見錯誤，也常(chang)見溫壓換算公式(shì)、密度查💘詢公式錯(cuo)誤，修正錯誤即可(ke)。

1.2現象二：開車時，示(shi)值爲零，工藝正常(cháng)時，測量正常；但在(zai)正常生産中，流量(liang)稍小就回零，流量(liàng)大時，測量正常
分(fèn)析：流量計測量下(xia)限高于開車時的(de)小流量，問題在于(yú)❓：流量計口徑規格(ge)偏大，或流量計自(zì)身下限偏高。
調高(gāo)靈敏度可降低下(xia)限，但很可能發生(sheng)無流量、有示值的(de)情況發生，原因在(zai)于：高靈敏度下，幹(gàn)擾被誤🈲識爲🏃渦街(jiē)信号，應換裝更❄️小(xiǎo)口徑規格産品，以(yǐ)增強😘流量信🈲号，但(dan)可⭐能引發🚩現象三(sān)問題。因🛀此更換具(ju)有更低測量下限(xian)的産品是更好🚶的(de)辦法。

注釋：
第二種(zhǒng)現象，是選了最好(hao)的渦街，像熟知的(de)愛默生和橫河的(de)✉️渦街，一般就是開(kai)車的時候沒流量(liàng)，等開車成功正常(chang)生産了流量計就(jiu)好好的了。
　　想要解(jiě)決這個問題，隻有(yǒu)辦法，那自由提升(sheng)靈敏度，那提高了(le)靈🛀🏻敏度以後，渦街(jiē)的下限就下去了(le)，但這麽搞就會發(fa)生💯渦街歸不🏃‍♀️0，沒有(yǒu)流量也有指示，這(zhe)個惹的麻煩就會(hui)更大。
　　還有一種解(jie)決方案就是換小(xiao)口徑的表，那也是(shì)相當麻🚩煩，得重新(xīn)買重新配管重新(xin)安裝。口徑變小，測(cè)量下限也變低了(le)，流🤞量可😘以測到了(le)，但是你這麽做了(le)以後，往往會發生(shēng)這個問題。
1.3現象三(sān)：流量大時，誤差嚴(yán)重，甚至發生體/傳(chuán)感器斷裂
分析：渦(wo)街的穩定性随流(liú)速升高呈現穩定(dìng)性變差的趨勢，如(rú)不能有效抑制，将(jiāng)産生漏計漩渦個(ge)數的⛱️情形，即“漏波(bo)”現象，常見流📐量超(chāo)上限後，流量越大(dà)、示⭕值越小💜的“倒走(zou)”現象，呈現超常⭕誤(wù)差，更大的風險在(zài)于傳感器👌/渦街發(fa)生體斷裂。
在此，首(shǒu)先必須解除渦街(jie)發生體及渦街傳(chuan)感器的斷裂風險(xiǎn)，必須更換更大口(kǒu)徑規格，但易引發(fa)現象二。
因此，更換(huan)具有更高測量上(shàng)限的産品是更好(hao)的解⭕決方法。

注釋(shì)：
　　流量小的時候蠻(mán)好的，流量大的時(shi)候誤差非常大，大(da)到🙇‍♀️負✨百🔴分之幾十(shí)。因爲渦街他有個(gè)特有度現象，當流(liu)📞量大于它的測❌量(liàng)範圍的時候，真正(zhèng)的測量能力，渦街(jie)會出現🔴倒走現象(xiàng)，就是流量越大指(zhǐ)示越小㊙️，這也是渦(wo)街特有的漏波現(xian)象。還有更嚴重的(de)情況🈲，就是發生體(tǐ)🌍或者傳感器斷裂(lie)，高速砸向下遊。如(rú)果😍下遊是非常昂(ang)貴的設備，那這個(ge)禍就惹的大了，這(zhe)種現象的後果非(fēi)🍉常嚴重，得想盡辦(ban)法去避免這種⁉️現(xiàn)象的發生。
　　下面這(zhe)兩張圖就是渦街(jie)漏波的原因，因爲(wei)渦街越😄強的時候(hou)越不穩定，不穩定(ding)就是信号幅度大(dà)大小小，小到有些(xiē)信号無法被❌觸發(fa)器識别。通過把頻(pin)率💜信号變成方波(bō)以後，可以數出漩(xuán)渦個數，然而跟真(zhēn)正的渦街⛹🏻‍♀️個數相(xiang)比，少了44.3%。
1.4現象四：無(wu)流量，有示值；調整(zhěng)後，零點穩定，但有(you)流量，也無示值
分(fèn)析：無流量時，渦街(jiē)流量計輸出的是(shì)幹擾信号，通過👉降(jiang)低靈敏度舍棄幹(gan)擾，可使流量計歸(guī)零，但如幹擾信号(hao)的強度高于✂️最大(dà)🛀流量的渦街信号(hào)，意味着：舍棄幹擾(rǎo)的同時，流量信号(hào)也完全被⚽舍棄，流(liú)量計不可用。
振動(dòng)幹擾下，半水煤氣(qi)總管渦街信号（管(guan)徑2200mm）


高分辨率幹擾(rǎo)信号頻譜識别及(jí)抑制系統提取的(de)渦街信号🤞，流速0.25至(zhi)1m/s
注釋：
第四種現象(xiang)，非常嚴重，會讓用(yòng)戶覺得自己是上(shàng)當受騙了。沒有💋流(liu)量的，卻有指示，通(tong)過調整靈敏度以(yǐ)後，零點穩定了，但(dan)有流量的時候流(liú)量計也沒有指示(shì)了，這🌈個是最🔆頭疼(teng)的事了。
1.5現象五：示(shi)值波動異常，誤差(chà)大
分析：直管段不(bu)足、安裝偏心過大(dà)、大尺寸異物挂/附(fu)、氣液共存等🍓破壞(huài)卡門渦街的産生(shēng)條件，流量計将亂(luàn)流、雜亂漩渦誤識(shi)爲渦街信号

高爐(lú)煤氣，管徑600mm，運行6個(gè)月後，不能産生卡(kǎ)門渦街

清理探頭(tóu)後，測量準确
注釋(shì)：
第五種現象，示值(zhi)波動很大，誤差也(yě)很大。比方說閥門(men)、壓🌏縮機、泵、任何東(dōng)西都沒動過，流量(liang)不應該出現大的(de)波動，但是🔴流量🔞指(zhi)示就是不對，這個(ge)時候往往就是因(yin)爲上面🙇🏻說列舉的(de)幾個原因。
下面的(de)圖片是一個典型(xíng)的髒污影響測量(liàng)的問題，這👅個高爐(lu)煤氣，用了一段時(shi)間以後，突然指示(shi)不對了，完全找不(bu)到🎯渦街信号，通過(guò)在線檢測手段，判(pàn)斷出探頭堵了，拆(chai)下後，手指摳幹淨(jing)裝上，渦街立馬出(chu)來了，很穩定。
1.6現象(xiang)六：流量變化，而示(shì)值基本不變，或變(biàn)化混亂，已不能反(fan)應流☀️量變化趨勢(shi)
分析：振動幹擾、電(dian)磁幹擾信号強度(dù)超越最大流量下(xia)的渦街信号強度(dù)，流量計輸出的是(shi)幹擾信号頻率，與(yu)渦街頻率無關，因(yīn)而🌈與流量無關、包(bao)絡線含流量信息(xi)，其他爲幹擾

注釋(shi)：
第六種現象，流量(liang)在變，但示值始終(zhōng)都沒有變化，遇到(dào)這個問題，毫無疑(yi)問隻能退貨處理(li)。
　　這個隻有兩種原(yuan)因，一種是振動幹(gan)擾，另一種是電✂️磁(cí)幹擾。簡單⭕的就是(shi)幹擾信号，把渦街(jiē)信号給壓制掉了(le)♈，所以流量♈在怎麽(me)變🤩，流量計示值都(dou)隻是顯示的幹擾(rǎo)信号。
問題的彙總(zong)分析
問題的嚴重(zhòng)程度
現象一 ~ 現象(xiang)六，依次遞增
問題(tí)的總結分析
非渦(wo)街流量計問題?現(xiàn)象一
測量上限不(bú)足帶來的問題?現(xiàn)象三
測量下限過(guò)高帶來的問題?現(xian)象二、現象四、現象(xiang)六
安裝及流體條(tiao)件帶來的問題?現(xiàn)象五
根據經驗，8成(chéng)以上的運行不良(liang)，源于渦街流量計(ji)的測量下限高于(yu)欲測流量
現象二(èr)：渦街流量計測量(liàng)下限高于開車時(shi)的小流量，低于常(chang)用㊙️流量。
現象四：渦(wo)街流量計測量下(xià)限高于常用流量(liàng)。
現象六：渦街流量(liang)計測量下限遠高(gāo)于欲測流量範圍(wéi)。
渦街流量計的測(ce)量下限并非固定(ding)值，與流體工況密(mì)度及現場振動幹(gan)擾/電磁幹擾強度(dù)密切相關。
密度下(xià)降n倍，下限升高?n倍(bèi)。
幹抗升高n倍，下限(xiàn)升高?n倍。
　　根據的工(gong)程經驗，對于工藝(yì)專業給出的最小(xiao)流量、最大流量💃(或(huo)❤️量程)要求，應根據(ju)情況，在渦街流量(liàng)計的口徑選擇時(shi)，留出“容錯”餘量。
渦(wō)街流量計的測量(liang)下限，應爲工藝提(ti)出的最小流🛀量的(de)1/3-1/10，依據工♻️藝數據的(de)可信度。
常見現場(chǎng)道振動幹撫，可按(an)照0.2-0.5g估算，常取決于(yu)動設備的🏒性能🔞及(jí)安裝水平，風管按(àn)動強度可高達2g-5g。
渦(wo)街流量計的測量(liàng)上限，應爲工藝提(ti)出的最大流量3倍(bei)以🌏上。
容錯餘量直(zhi)接受限于渦街流(liu)量計的量程比性(xing)能指标。
問題的解(jie)答
　　首要的事項，是(shi)根據工藝要求選(xuǎn)擇正确的口徑規(guī)格，以得到滿足工(gōng)藝要求的測量範(fàn)圍，即足夠的測量(liàng)限🌐。
　　渦街流量計爲(wèi)速度式流量計，應(yīng)采用工況流速進(jin)行🛀測量範圍的性(xing)能核算及審查。
關(guān)于測量下限的核(hé)算
　　流量低于下限(xiàn)，最好的結果是示(shì)值爲零，與其他模(mó)拟式流量計不同(tóng)，已不能反應流量(liàng)趨勢，而非精度下(xia)降！因此必須⛱️留出(chu)足夠的下限餘量(liang)。
　　代表小流量的是(shì)低頻信号，而非微(wēi)弱信号，因此，常用(yòng)的“小信号截除”穩(wěn)定零點的措施對(duì)渦街基本無效。
　　渦(wo)街的測量下限通(tong)常由下列四個因(yīn)素共同制約，實際(ji)下限必須取四個(gè)因素決定的最差(chà)值，最差值通常源(yuán)于抗振性能📱的限(xian)制，因此表現出“渦(wō)街最怕☀️振動”的共(gong)識
雷諾數下限的(de)限制：
信号處理系(xi)統的低端頻響限(xiàn)制：，直接查詢
信号(hao)處理系統的增益(yì)及抗幹擾能力的(de)限制
基于抗振性(xìng)能認證指标及現(xian)場振動強度的流(liu)速測量下限的核(he)算：
Vmin_1 →基于雷諾限制(zhi)的工況流速下限(xian)（m/s）
Rd_min→爲保證标稱精度(du)，所需的最小雷諾(nuò)數
μ →流體在工況下(xià)的動力粘度（cp或mpa.s）
ρ →流(liu)體工況密度（kg/m3）
D→管道(dào)内徑（mm）
Vmin_4→ 基于抗振性(xing)能認證指标及現(xiàn)場管道振動強度(du)的流速下限（m/s）
V0→認證(zheng)時的時速下限（m/s）
VIf→預(yù)計的現場管道振(zhen)動幹擾強度（g）
ρ0→認證(zheng)時的流體工況密(mì)度（kg/m3）
VIo→認證的抗振動(dòng)幹擾強度性能（g）
ρ→現(xiàn)場流體工況密度(dù)（kg/m3）
Vmin_3→ 基于信号處理系(xì)統抗幹擾能力的(de)流速下限（m/s）
C→常數，由(yóu)信号處理系統的(de)增益及抗幹擾能(néng)力共同決定，各🥵産(chan)🌈品存在明顯差異(yi)
ρ→流體工況密度（kg/m3）
關(guan)于測量上限的核(hé)算關于測量上限(xiàn)的核算
　　流量高于(yu)上限，最好的結果(guǒ)是因“漏波”“倒走”産(chan)生的👄超常誤‼️差，更(gèng)有可能緻使傳感(gǎn)器壽命縮短，甚至(zhì)發生體或傳感器(qi)斷裂的現🔴象，威脅(xie)下遊設備的安全(quan)，因此必須留出足(zú)夠的上限餘量。
渦(wō)街的測量上限通(tōng)常由下列兩個因(yīn)素共同制約：
1.信号(hào)處理系統高端頻(pin)響、渦街發生體及(ji)傳感器的結構🐕承(chéng)受能♻️力的限制，通(tong)常可直接采用制(zhi)造商提供的上限(xiàn)🌈值
2.工藝要求的壓(ya)力損失極限限制(zhi)：

?P流量計産生的永(yǒng)久壓力損失（kPa）
Cd 渦街(jie)流量計阻力系數(shu)，由其結構決定
V流(liu)體工況流速，通常(cháng)取最高流速（m/s）
ρ流體(ti)工況密度（kg/m3）
　　渦街對(duì)于易氣化的液态(tài)流體，如液氨、LNG、乙醇(chún)等，應确保足夠高(gāo)的📱上遊壓力或足(zu)夠低的溫度，以避(bì)免氣腐蝕現象的(de)發生。公認的📱下遊(yóu)最低壓力Pdmin可采用(yong)下式計算⚽：

Pd min_  →下遊最(zui)低壓力限（kPa_a）-絕對壓(ya)力

P vap → 流體在工況溫(wen)度下的飽和蒸汽(qì)壓（kPa_a）-絕對壓力
?P  →總壓(ya)降（kPa）
Cd →渦街流量計阻(zu)力系數，由其結構(gòu)決定
V →流體工況流(liu)速，通常取最高流(liu)速（m/s）
ρ →流體工況密度(du)（kg/m3）
C1 →制造商提供的常(chang)數，取決于儀表結(jié)構（無量綱）
C2 →制造商(shāng)提供的常數，取決(jué)于儀表結構（無量(liàng)綱）
安裝條件的審(shen)核
謹慎審核制造(zao)商要求的直管段(duàn)需求
　　由于缺乏試(shì)驗數據及各産品(pǐn)結構差異，許多制(zhi)造商照☂️搬GB/T 2624.2-2006之前的(de)孔闆直管段需求(qiu)，制造商制造商提(ti)出的直管段需求(qiú)或許已經過低。
　　不(bú)足的直管段，輕則(ze)導緻漩渦強度不(bú)穩定，産生難以接(jie)受的誤差；重則不(bu)能産生卡門渦街(jie)，連流量趨👨‍❤️‍👨勢也不(bú)能🚶‍♀️反映。避免不滿(mǎn)管的安裝位置液(ye)體不滿管，可能導(dǎo)緻傳😄感器不能拾(shí)取渦街信号，産生(shēng)難以接受的誤🔱差(cha)，甚至連流量趨勢(shì)也不能反🐆映。
　　氣體(ti)管線下部存有液(ye)體時，氣體産生的(de)渦街緻使液體飛(fei)濺，産生的幹擾往(wang)往遠超氣體渦街(jie)信号強度，緻🔴使流(liu)💜量趨♍勢也不能💋反(fan)映。

須謹慎考量的(de)創新
大口徑/低流(liú)速的應用問題
　　由(you)于K系數與渦街流(liu)量計流通管内徑(jing)呈反比，對于相🏃🏻‍♂️同(tóng)流速，呈現口徑規(guī)格越大，渦街頻率(lǜ)越低的規律，在選(xuan)用DN200及以上口徑規(guī)格的滿管式渦街(jiē)流量計時，可能出(chu)現渦街頻率與流(liú)速波動頻率相近(jin)甚至相同的情形(xing)，緻使渦街頻率無(wú)法正确識❓别，産生(shēng)難以接受的測🧡量(liàng)誤差，這種⭐情形出(chū)現的💜概率随口徑(jìng)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻規格的增大及🏃‍♀️流(liú)速的降低而😘升高(gao)，因此更易出現在(zài)大口徑液體檢測(cè)的應♻️用之中，這正(zheng)是大多數制造☁️商(shāng)不生産DN300以上規格(ge)滿管式渦街流⁉️量(liàng)計的真正原因。
自(zì)帶壓力檢測的問(wèn)題
　　由于渦街流量(liàng)計流通管内部流(liú)場呈現劇變的流(liu)場😄，依據伯努利方(fang)程即可判定：在渦(wō)街本體管壁上取(qu)得♻️的壓力，與真實(shí)🚩的管道靜壓必定(dìng)存在明顯差異，并(bing)且，其差值與流體(ti)的流量/密度/粘度(du)等特性密☎️切關聯(lian)，當前缺乏試驗數(shu)據證明自帶壓力(lì)檢測的誤差可信(xin)度🔞。

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