渦街流量計知識

                          渦街流量計知識

一：渦街流量計的缺點和優(yōu)點說明

    每種流量計都有其各自的特點，那么在日常工況應用的流量計中，屬電磁流量計、渦街流量計應用。世界萬物有其*性，必有其局限性，同樣，我們儀器儀表行業(yè)中，流量計產(chǎn)品系列也不是十全十美的，今天就給大家談談常見測量氣體、蒸汽流量計常用工具渦街流量計的產(chǎn)品缺點和優(yōu)點，以方便大家在選型是做好準備。

渦街流量計的缺點：

1、渦街流量計工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響，但液體或蒸汽的zui終測量結果應是質(zhì)量流量，對于氣體，zui終測量結果應是標準體積流量。質(zhì)量流量或標準體積流量都必須通過流體密度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化;

2、造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差;不能準確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度;將濕飽和蒸汽假設成干飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計的總測量誤差會很大;

3、抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產(chǎn)生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。

4、對測量臟污介質(zhì)適應性差。渦街流量計的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。

5、直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測量要求;。

6、溫性能差，渦街流量計一般只能測量300℃以下介質(zhì)的流體流量。

以上就是小編給大家介紹的渦街流量計的優(yōu)缺點，任何儀器儀表都一樣，有其自身*的優(yōu)勢也必然有不可否認的不足之處，我們要做的就是根據(jù)自身情況選取適宜的產(chǎn)品。

渦街流量計的優(yōu)點：

1、渦街流量計無可動部件，測量元件結構簡單，性能可靠，使用壽命長;

2、渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。

3、渦街流量計可以測量液體、氣體或蒸汽的流量;

4、渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1：10;

5、渦街流量計的準確度較高，重復性為0.5%，且維護量小。

6、渦街流量計造成的壓力損失小;

7、渦街流量計一般不需單獨標定。

二：渦街流量計工作原理及特點

1、渦街流量計工作原理及特點

    渦街流量計是基于卡門渦街原理進行測量的一種具有*水平的流量計，由于它具有其他流量計不可兼得的優(yōu)點，自20世紀70年代以來得到了迅速發(fā)展，據(jù)有關資料顯示，現(xiàn)在日本、歐美等發(fā)達國家使用渦街流量計的比例大幅度上升，已廣泛應用于各個領域，將在未來流量儀表中占主導地位，是孔板流量計的替代產(chǎn)品。

    渦街流量計在測量管道中設置一個垂直的柱狀物，流體通過柱狀物兩側交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦也被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體的流動速度及柱狀物的寬度有關，可用下式表達：

    式中f－卡門渦街的釋放頻率；Sr－傳感器系數(shù)（稱為斯特羅哈數(shù)）；v－流速；d－柱狀物的寬度

    由此公式可見，在儀表系數(shù)Sr和柱狀物寬度d不變的情況下，卡門渦街的頻率與流體的流速成正比，因此，通過測量卡門渦街的釋放頻率就可計算出管道內(nèi)流體的瞬時流量。KTLU系列渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是根據(jù)旋渦交替地作用于檢測傳感器上的應力，通過在它內(nèi)部的壓電元件來檢測出的。

  2、測量系統(tǒng)組成

    對高壓風的流量測量系統(tǒng)由上海肯特KTLUD-2渦街流量傳感器和KTZX-2智能流量積算儀組成。渦街傳感器主要是由傳感器（內(nèi)有放大板）、連桿、漩渦發(fā)生器組件（內(nèi)有三角柱、探頭）構成，可用于過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體的測量。在本測量系統(tǒng)中，渦街流量傳感器安裝在垂直管道上，它將與高壓風流量相對應的脈沖信號發(fā)送給智能流量積算儀。KTZX-2智能流量積算儀采用*的單片機技術，可配合渦街流量傳感器或孔板流量傳感器進行流量測量，它具有全中文液晶顯示屏，可以顯示瞬時流量、瞬時熱量、累計流量、累計熱量、渦街頻率、介質(zhì)壓力溫度、密度、時間和日期等多種信息，還具有小流量自動補償、停電流量補償、自動抄表等豐富的功能。接入溫度壓力信號還可以自動進行溫度壓力補償。它將來自流量傳感器的脈沖信號轉換為瞬時流量并進行累積用于就地顯示，并輸出一個與瞬時流量成正比的4~20mA的信號，以方便同DCS的連接。

    3、使用中的注意事項

    1.正確地安裝

    正確安裝傳感器是確保測量可靠的首要前提，若在安裝地點和方式選擇上失誤輕者影響測量精度，重者會影響傳感器的使用壽命，甚至損壞傳感器。

    ①保證適當?shù)闹惫芏?/span>

    安裝傳感器時，一般要求上游直管段長度15-40DN，下游段長度5DN，可根據(jù)上下游管道的情況適當調(diào)整，以保證測量精度。傳感器也應避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器，這樣時間一長后，由于傳感器的下垂容易使傳感器與法蘭間的密封泄漏，若不得已要安裝時，必須在傳感器的上下游2D處分別設置管道支架等緊固裝置。

    ②避免較強的振動

    傳感器應避免安裝在振動較強的管道上，若不得已要安裝時，必須采用減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防震墊。在空壓機出口處振動較強，不能安裝傳感器，應安裝在儲氣罐之后。

    ③根據(jù)測量流體選擇合適的安裝方式

    在對高壓風測量時，可以選擇將傳感器安裝于水平管道或垂直管道上，但如果高壓風中水份含量較高，水平安裝時傳感器應安裝在管線的較高處，垂直安裝時氣體流向應由下向上。無論水平或垂直安裝，流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持一致。

    ④對外部環(huán)境的要求

    傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和設備的熱輻射范圍內(nèi)，若必須安裝，應有隔熱通風措施。在潮濕、含有腐蝕性氣體的環(huán)境中安裝時，必須做好防潮及隔離措施。另外，因為電噪聲會干擾傳感器的正確測量，因此安裝位置要遠離大功率變壓器、電機等干擾設備。

    2.正確設定參數(shù)

    KTZX-2智能流量積算儀具有良好的全中文界面，以方便用戶操作。正確進行參數(shù)設定，是保證計量精度的前提。測量介質(zhì)選擇空氣，因為對高壓風的體積流量計量不需要壓力溫度補償，因此測量信號設置為工作狀態(tài)下的體積流量，輸入信號選擇頻率，瞬時流量的單位默認為m3/h，不需要用戶設定。

第三：渦街流量計兩種常見安裝形式與步驟

法蘭連接型直接將用戶管道上的法蘭與流量計上的法蘭對接。注意介質(zhì)流向與流量計上箭頭方向一致，密封墊片勿突出于管道內(nèi)。

法蘭卡裝型安裝步驟如下：

1． 將已安裝好法蘭和螺栓的傳感器卡入直管道內(nèi)（注意傳感器上的流向標志應與管道內(nèi)介質(zhì)流向一致），用電焊將兩端法蘭片點焊定位。注意法蘭端面應與管道垂直，傳感器筒體的中心線應與管道中心線重合。

2． 為避免電焊高溫損壞傳感器，在正式焊接法蘭前拆下螺栓和傳感器。

3． 法蘭與管道焊接好后，管道內(nèi)要清理干凈不得存有焊渣等物。然后將傳感器、石棉墊片和法蘭連接，注意密封墊片不應突出于管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比管道內(nèi)徑大1~2mm，以免影響測量精度。zui后裝上螺栓、墊圈和螺母并緊固。

三、渦街流量計正確安裝的要求

安裝流量計前應吹掃管線，以免管道中有焊渣等較大異物影響傳感器正常工作，甚至損壞傳感器。

渦街在管道上可以水平或垂直安裝，被測介質(zhì)應為滿管流動，垂直安裝時，流向應自下而上。

當需要溫度、壓力補償時，壓力變送器安裝在流量傳感器下游3-5D處，測溫元件（通常用鉑電阻）安裝在下游6-8D處。

傳感器可以在水平管道上側裝，特別是測量過熱蒸汽、飽和蒸汽和低溫液體，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。當用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道時，可將傳感器倒裝。

在有保溫層的管道上，切勿用保溫材料將傳感器上連接放大器盒的連桿都包圍起來，zui多不超過連桿高度的三分之一。傳感器殼體可以用保溫材料包裹。

測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應安裝在管線的較高處；測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應安裝在管線的較低處。

四：渦街流量計安裝前的準備工作

與其他流量計儀表一樣，渦街流量計在安裝、接線完畢以后，正式投入運行之前，應該檢查一下安裝、接線是否正確，儀表是否能正常工作。

對外部環(huán)境的要求：

流量計安裝在室內(nèi)，必須要安裝在室外時，一定要采用防曬、防雨.防雷措施，以免影響使用壽命。

對介質(zhì)中含有雜質(zhì)的要求：

 為了保證流量計的使用壽命，應在流量計的直管段前安裝過濾器。

渦街流量計的安裝條件：

1.傳感器應安裝在水平、垂直、傾斜（液體流向自下而上）的與其通徑相同的管道上。傳感器的上游 和下2游應配置一定長度的直管段，其長度應符合前直管段15～20D，后直管段5～1OD的要求。

2.安裝液體傳感器的附近管道內(nèi)應充滿被測液體。

3.傳感器應避免安裝在有強烈機械振動的管道上。

4.直管段的內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應采用比傳感器通徑略大的管道，誤差 要≤3％，并不超過5mm。

5.被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時，應在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。

五：渦街流量計組成結構

1 、組  成

(1)設計流量特性優(yōu)良的發(fā)生體，在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，分離出強烈穩(wěn)定的卡曼渦街；

(2)要選用符合流體性質(zhì)和測量要求的檢測技術，設計檢測靈敏度高、測量范圍度寬的檢測元件；

(3)設計抗*力強的信號處理電路。

   以上三方面忽略任何一個環(huán)節(jié)，都無法實現(xiàn)流量測量。由此可知，一臺完整的渦街流量計應由表體、發(fā)生體、檢測元件和信號轉換器四部分組成。

2、結  構

     渦街流量計的如圖所示，傳感器包括發(fā)生體、表體（包括測量管和法蘭）、檢測元件等；轉換器是指渦街流量計的電氣部分，它包括防護罩和防護罩內(nèi)的電子模板和顯示單元。

     儀表的表體可制作成法蘭型和法蘭夾裝型兩種結構形式。渦街流量計通過法蘭或夾裝法蘭，安裝到被測管道上。對小管徑，又可制成螺紋連接型和管道焊接型。

     表體內(nèi)流體流通部分加工成公稱通徑D的測量管，為被測流體通過儀表提供通道。測量管內(nèi)安裝發(fā)生體和檢測元件，發(fā)生體與測量管的軸線垂直，它可以焊接在表體內(nèi)，也可通過密封件安裝在表體內(nèi)，其主要功能就是產(chǎn)生卡曼渦街。檢測元件

也安裝在表體上，它可以采用熱敏、超聲、應變、電容、磁電、應力、光電等多種敏感元件制作，用以檢測渦街信號。檢測元件可以安裝在發(fā)生體內(nèi)或發(fā)生體的下游，還可以移出測量管外。

     轉換器由金屬殼體和具備各種功能的電子模板構成。電子模板由放大電路、濾波電路、整形電路、D/A轉換電路、流量計算電路及LCD顯示器等組成。轉換器接收檢測元件輸出的信號，并對信號進行處理，獲得流量信息。轉換器和表體之間通

過支架連接，對高溫型渦街流量計支架上應加裝散熱器。

六：渦街流量計的故障排除方法

渦街流量計廠家專業(yè)為您介紹的渦街流量計故障排除方法

*：管道中有流量，渦街傳感器無輸出或無顯示 

1、首先確定管道中有流量，并且大于渦街傳感器可測流量下限。

2、判斷放大板好壞。方法是用萬用表直流檔測“ ”端子與“-”端子之間電壓為4.6V即為正常。

3、判斷渦街傳感器好壞。方法是將渦街傳感頭兩引線從放大板拆下，用表測傳感頭兩引線阻值，以及傳感頭兩引線分別對外殼阻值，都應大于2M，否則需要換傳感頭。

第二：管道中無流量時,有輸出信號

1、儀表屏蔽線或接地不良引入干擾，加強屏蔽或重新接地；

2、管道振動較大，查看渦街傳感器安裝位置是否震動過大，如震動過強，應考慮在渦街流量計上游2D 處加裝減振支架。

第三：流量指示值波動大

1、管道振動過大，振動處理方法同上;

2、靈敏度調(diào)得過高，降低靈敏度，利用小信號切除功能給予處理;

3、渦街傳感器發(fā)生體上有附著物，拆卸并清洗傳感器發(fā)生體;

4、工況波動大，檢查工況。

第四：指示值誤差大

1、渦街流量計上游直管段長度不夠,有氣穴現(xiàn)象，改變安裝地點,加整流器,保證上游直管段要求;

2、儀表常數(shù)設定有誤。重新標定及設定儀表常數(shù);

3、渦街傳感器傳感器發(fā)生體上有附著物。拆卸并清洗傳感器發(fā)生體。