渦街流量計應(ying)用常見問題與分(fèn)析 發布時間:2025-12-16
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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