摘要(yào):渦街流量計
是(shì)速度式流量計(jì),具有溫壓補償(chang)、瞬時流量顯示(shi)和累積流量積(ji)算功能。選用儀(yi)表類型時要考(kǎo)慮應用😍場合、精(jīng)度♻️要求和儀表(biǎo)功能等因素。該(gāi)文介紹渦街流(liú)量計的正确安(an)裝和維護及其(qí)在使用過程中(zhong)常見故障現象(xiang)和處理方法。
0引(yǐn)言
渦街流量計(ji)是速度式流量(liàng)計之一,主要用(yòng)于工業♌管道介(jie)質流體的流量(liàng)測量,如液體、氣(qi)體、蒸氣等單相(xiàng)流滿管介質的(de)測量。有模拟量(liàng)标準信号或數(shu)字量脈沖信号(hao)輸🐅出,智能流量(liang)顯示儀,具有溫(wēn)壓補償、瞬時流(liu)量顯示和累積(jī)流量積算功能(néng)。便🙇♀️于計算機等(deng)數字系統配套(tao)使用,是一種理(lǐ)想的🌍流量儀表(biǎo)。
1渦街流量計的(de)工作原理
渦街(jiē)流量計是由漩(xuan)渦發生體、頻率(lǜ)檢測器和信号(hào)轉換器等環📞節(jie)組成,輸出4~20mADC信号(hao)或脈沖電壓信(xìn)号。其測量原理(lǐ)是在📐流動的流(liu)體中的垂直流(liú)動方向安放1根(gēn)或多根非流體(tǐ)型阻流體,在一(yi)定的流量範圍(wei)内,流體在阻流(liu)體兩側交替地(di)分離、釋放🤟出2串(chuàn)頻率正比于管(guan)道内的平均流(liú)速、規則的、不♋對(dui)稱有規律的交(jiāo)替漩渦列,如圖(tu)1所示,且兩側漩(xuán)渦旋轉方向相(xiàng)反[1]采用檢🌈測元(yuán)件測出漩渦頻(pín)率就可以推算(suan)出流📞體的流量(liàng)。
假設被測介質(zhi)的平均流速爲(wèi)ʋ,旋渦的發生頻(pin)率爲♻️ƒ,旋渦發生(sheng)體迎面寬度爲(wei)d,-側漩渦産生的(de)頻率ƒ與ʋ和d之間(jian)🚩有如下關系式(shì)🈲:
式中:Sr是雷諾數(shu)的函數,在ReD=2x104~7x106範圍(wei)内,氣體5~50m/s;液體0.5~7m/s,當(dāng)旋渦發生體的(de)形狀和尺寸一(yi)定時,S,可視爲常(cháng)數,渦街頻率與(yǔ)體積流量成比(bi)例關系,不受流(liu)體物理性質和(he)🏃組份變🐆化的影(ying)響。
渦街流量計(ji)可以測量單相(xiàng)流狀态下的液(yè)體、氣體和蒸⛷️汽(qi)的🌂流量,在混相(xiang)流體狀态時,流(liú)量計是不能作(zuo)出測量的。
2渦街(jie)流量計的選用(yong)
渦街流量計按(an)傳感器分爲法(fǎ)蘭式、夾持式和(he)插入式。選型時(shí)💃優先考慮法蘭(lan)式,其次是夾持(chi)式。原因是夾持(chí)式和插入式流(liú)量計的精度受(shòu)安裝影響較大(da).不規範的安裝(zhuang)将産生⭕很大的(de)測量誤差E。無需(xū)做控制和計量(liàng)的場合,可以選(xuan)用插入式渦街(jiē)流量計。
渦街流(liu)量計有一體式(shi)和分體式兩種(zhong)類型,在高溫環(huán)境或高空或井(jǐng)中安裝的場合(hé),爲了改善儀表(biǎo)的📧工作環境🌐或(huò)方便儀表的檢(jian)修選用分體式(shi)儀表。采用一體(tǐ)式儀表時,安裝(zhuang)點周圍應該留(liu)有較充裕的空(kōng)間,以便安裝接(jiē)線和定期維護(hu)。
3渦街流量計的(de)溫壓補償
氣體(tǐ)是可壓縮流體(tǐ),當溫度和壓力(lì)變化時,其體積(jī)量💋将随之改變(biàn)。氣體流量測量(liàng)時均要求流量(liàng)計輸出标準體(ti)積流🤩量或質量(liang)流量,而渦街流(liú)量計隻能測.量(liang)出工況下🏒的體(tǐ)積流量,所以渦(wo)街流量計測量(liang)--般氣體或蒸汽(qì)時儀表選型一(yi)定要考慮溫壓(yā)補償👣功能。通過(guo)溫🍓壓補償可以(yǐ)将工況體積流(liu)量轉換爲質量(liang)流量[4]或标㊙️況體(tǐ)積流量。測量一(yī)般氣體時,補償(cháng)原理是.根據标(biao)準氣體狀态方(fāng)程式:
式中:P0,P1分别(bié)爲标準狀态下(xia)和工況下的絕(jue)對壓力(Pa);T0.T1分别爲(wèi)标準狀态下和(hé)工況下的熱力(lì)學溫度(K);V0,V1分别爲(wèi)标準狀态🎯下和(he)🌈工況下的氣體(tǐ)體積。
測量蒸汽(qi)時,不能使用标(biao)準氣體狀态方(fang)程式,飽和蒸氣(qi)🐇隻需壓力或溫(wēn)度補償。一般有(yǒu)以下兩種補償(chang)方式:
一是當渦(wo)街流量計傳感(gǎn)器無内置壓力(lì)、溫度檢測元🐅件(jiàn)時,隻能在儀表(biǎo)内部做靜态補(bu)償,就是輸入固(gu)定的溫度和壓(yā)力值♉用于補償(chang)。此方法隻适用(yòng)于溫🈲度壓力變(biàn)化不大的場所(suo)。渦街流量計傳(chuán)感器有内置壓(yā)力和溫度檢測(ce)元件時,儀表根(gen)據所測溫度和(hé)💔壓力判斷蒸汽(qi)狀态是屬于飽(bao)和蒸氣還是過(guo)熱蒸汽,由儀表(biǎo)内部💜存儲的蒸(zheng)汽數據庫自動(dòng)計算💛質量流量(liang)。
二是采用蒸汽(qì)流量積算儀,将(jiāng)渦街流量計所(suo)測工況🌍體積流(liu)⭐量以及溫度和(he)壓力變送器所(suǒ)測信号傳到蒸(zhēng)🈲汽流量積算儀(yí),如圖2所示由蒸(zhēng)汽流量積算儀(yí)進行補償運算(suan)。蒸汽流量積算(suàn)儀内置過熱蒸(zheng)汽以及飽和蒸(zhēng)氣補償算🔆法,可(ke)以輸出質量流(liú)量、标準體積流(liú)量甚至㊙️熱量和(he)比焓等。
4渦街流(liú)量計的安裝
渦(wo)街流量計的正(zheng)确安裝是保障(zhang)儀表正常運行(hang)的重要環節,若(ruo)安裝不正确,輕(qīng)則影響儀表的(de)測量精度,重則(ze)影響儀表的使(shi)用壽命,甚至會(huì)損壞儀表。渦街(jiē)流量計的安裝(zhuang)管道要避免高(gao)溫熱源和輻射(she)源的影響,安裝(zhuang)場所須有隔熱(rè)通風措施,避開(kai)強腐蝕環境。爲(wèi)了消除電幹擾(rǎo),現🔆場布線要與(yu)💁高壓線、電源線(xian)和電力設備保(bǎo)持足夠的距離(lí)。
渦街流量計盡(jìn)量避免安裝在(zai)震動較強的管(guan)道上,特🐕别是橫(héng)向震動;流量計(jì)盡量避免安裝(zhuāng)在架空而🧑🏽🤝🧑🏻.過長(zhang)的管道.上,導緻(zhi)流量計下垂,造(zào)成法蘭的密封(feng)洩漏;若必須在(zai)上述兩種情況(kuang)下安裝,需在傳(chuan)感器的上下遊(you)2D處分别設置管(guǎn)道緊固裝置并(bìng)加防震墊。
渦街(jiē)流量計安裝在(zài)室外應注意防(fang)水,電氣接口處(chù)應将😘電纜線彎(wān)成U形,避免水順(shun)着電纜線進入(ru)儀表☎️殼内🌏。渦街(jiē)流量計安裝點(diǎn)的上遊較近處(chù)若安裝有不斷(duan)開關的閥門,會(huì)影響流量計的(de)使用壽命,易對(duì)流量計造🙇♀️成永(yong)久性損壞。
渦街(jiē)流量計的口徑(jing)如果與工藝管(guan)道相同,不能滿(mǎn)足流量儀表📐要(yao)求時,或者在此(cǐ)流速下測量精(jīng)度不能保證時(shí),需要縮小儀表(biǎo)口徑,從而提高(gao)管内流速,保證(zhèng)測量精度。上下(xia)遊必須有✂️足夠(gou)的直管段,若傳(chuan)感器安裝點的(de)上遊在同一平(ping)面上有2個90°彎頭(tóu)時,上遊直管段(duan)≥25D,下遊直管段≥5D。根(gēn)據測量的需💯要(yao),需在渦街流量(liàng)計附近測量壓(yā)力和溫度時,測(cè)壓點應在傳感(gan)器下遊的🌂(3~5)D處,測(ce)溫點應在傳感(gan)器下遊的(6~8)D處,如(rú)圖3所示。
5渦街流(liú)量計的維護與(yu)故障處理
渦街(jie)流量計無可動(dong)部件,所以在正(zheng)常使用情況下(xia),維⛷️護工👣作🚶量較(jiào)少。在儀表投用(yong)的初始階段,要(yao)求液體流量緩(huǎn)慢增✔️加,以免損(sun)壞儀表的渦街(jiē)發生體。
5.1渦街流(liú)量計的維護
日(rì)常維護的任務(wu)是:密切關注渦(wo)街流量計顯示(shì)闆的低電池指(zhǐ)示燈,如有閃光(guang)現象應盡快更(geng)換内部電池😄;定(ding)期檢查屏蔽和(hé)接地情況,消除(chu)外界幹擾.有💯時(shi)指示問題是由(yóu)于受到幹擾造(zào)成的;定期清洗(xǐ)渦街流量計的(de)探頭,探頭檢測(ce)孔如果被污物(wu)堵塞,會🈲影響正(zheng)常測量。
5.2渦街流(liú)量計的故障現(xiàn)象與處理
現象(xiàng)1:計量不準。處理(lǐ)方法:檢查儀表(biao)K系數或口徑等(děng)關💚鍵參數❄️設置(zhì);檢查測量氣體(tǐ)或蒸汽時補償(cháng)方式或參數是(shi)否正确;檢查流(liú)量計安裝時墊(nian)片是否同心或(huò)伸入管道等等(deng)。
現象2:傳感器損(sǔn)壞。處理方法:在(zài)蒸汽測量中,99%的(de)渦街流🐪量計傳(chuan)感器損壞原因(yīn)是因爲水錘,爲(wei)避免水錘的産(chan)生需在工🏃藝管(guǎn)㊙️線增加疏水器(qì);檢查傳感器材(cai)質選擇是否正(zhèng)确,介質🥵是否腐(fu)蝕儀表🌍傳感器(qì);檢查👅傳感器工(gōng)作溫度是否大(dà)于額定值。.
6結語(yu)
渦街流量計采(cai)用微功耗高新(xin)技術,采用锂電(dian)池供電,可不間(jiān)斷運行2年以上(shàng);可就地顯示瞬(shun)時流量、累積流(liú)♉量等。渦街流量(liang)計廣泛适用于(yu)化工、石油、冶金(jin)、電力、煤炭等領(lǐng)域。隻有在正确(que)選型、正确安裝(zhuang)和正🏃♀️.确維護下(xia)才能保證㊙️其發(fa)揮應有的作用(yong)。
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