應力式渦街流量計檢測方法

1　渦街流量計的基本工作原理

2　部件之間的信號傳輸（見圖1）

3　渦街流量計探頭的檢測

4　渦街流量計放大板的檢修

　　我廠使用的渦街流量計放大板有兩種類型：圓板和方板。方板用于防爆場合。下面分別加以說明。
4.1　圓板
4.1.1　電路原理圖（見圖5）

圖5　檢測放大器原理圖

　　1）由圖5可知放大板從S₁，S₂端接收來自探頭的交變電荷信號，經放大整形變成方波信號，由B，A兩端輸出至二次表。
2）電路中應用了兩塊運放集成塊LM324N和LM358P。
LM324N為四運放集成塊，管腳圖如圖6。

圖6　LM324N管腳圖

　　LM358P為雙運放集成塊，管腳圖如圖7。

圖7　管腳圖

　　3）圖5中，W₁為調增益電位器，W₂為調靈敏度電位器。另外，圖中C₁₃,C₁₄,C₃₂,C₃₃4個電容末給出參數值，這是因為在測量不同介質不同管徑時，這4個參數值是有變化的，見表1。因此，千萬注意，不同放大板是不能隨意互換的，需調整4個電容參數后，才能互換。

表1　介質為蒸汽時4個電容隨管徑的變化數據

圖8　儀器連線示意圖

　　2）放大板正常時，各監測點波形如圖9。

圖9　各監測點波形
注：以上波形幅度未按比例繪制

　　3）上面的5個監測點實際上將電路分成了4個部分，我們可以按上面的波形分部分查找故障，使板很快修復。
例如：我們在檢查一塊放大板時，發現S₁，S₂及TP₁的波形與上面相符，而TP₂，TP₃，OUT均成了直線。這樣就可判定問題一定出在C₃₁～C₄₁間。一查，發現是C₃₂損壞，換上C₃₂后，全部正常。在此過程中，波形查找應從后向前進行，每一部分器件的檢查應按電容、二極管、穩壓管、集成塊、電阻的順序，判斷好壞。
4.2　方板
方板電路設計主要加進了防爆因素，基本原理，輸入、輸出信號波形與圓板相同。因此，方板檢修可參照圓板檢修的程序進行，不再贅述。

5　渦街流量計二次表的檢修

　　渦街流量計二次表也分防爆型與普通型兩種，除防爆因素外，電路結構基本相同，現在以防爆型為例，說明檢修辦法。
5.1　電路原理圖（見圖10）

圖10　電路原理圖

　　由電路圖可知，該電路主要由3部分組成（見圖11）。

圖11　電路的3個組成部分

5.2　芯片介紹
在圖10電路中應用了幾個集成芯片，為檢查方便，下面對這幾個芯片加以介紹。
5.2.1　LM2907
它是頻率/電壓變換器芯片。管腳及內部結構如圖12。

圖12　頻率/電壓變送器芯片管腳及內部結構

　　1腳為輸入端，5腳為輸出端。6和7，13和14腳未用。調整C₁₂,R₁₂,W可以使滿度電流達到值；改變C₁₃可改變信號響應速度。
5.2.2　MN4020
14級二進制串行計數器，管腳圖如圖13。

圖13　14級二進制串行計數器管腳圖

　　Clock10腳為信號輸入端，Q₁～Q₁₄逐級頻率以2^1／n規律下降的方波輸出。
5.2.3　LM358
該芯片在上面已做了介紹，不再累述。
這里是利用LM358的一半與電阻R₂₃，R₂₄構成了V／I轉換電路。
5.2.4　ITL117光電耦合器
是輸入、輸出隔離器件。
5.3　檢修方法
5.3.1　儀器連線圖
儀器連線圖見圖14。

圖14　儀器連接圖

　　這里數字頻率計發出標準方波信號給二次表輸入端A及B，示波器的兩路輸入，一路監測上面的方波信號，一路檢測各檢測點，以判斷故障點。
5.3.2　二次表正常時，各監測點波形見表2。

表2　各檢測點波形

圖15　波形

　　了解了上述波形及量值后，我們就可按上述波形或量值，按從后向前方式查找故障點。當然，如果對電路十分了解，也可先大致判斷故障部分，然后對該部分按正常圖形查找。也可按整體連校辦法（二次表、放大板、探頭），查找故障點，這種辦法一般在現場常用。