淺談渦街流量計的安裝、使用與維護

摘要：

通過渦街流量計的現場使用，指出安裝使用與維護的注意事項。

關鍵詞：渦街流量計的安裝　　使用　　維護

引言：

我廠為實現計量改造與完善，安裝使用了三十多套各規格型號的渦街流量計，用于蒸汽、水及壓縮空氣的流量計量，通過幾年的使用與維護，對渦街流量計有了更深的認識。為更加合理的使用與維護，根據現場使用中出現的問題，談一談渦街流量　計的安裝使用與維護及注意事項。

• 渦街流量計的工作原理

渦街流量計又稱卡門旋渦流量計，它是利用“卡門渦街”原理研制成的一種流體振蕩式儀表。當流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向的非流線形柱狀體時，只要柱狀體幾何尺寸適當則在柱狀體兩側會交替產生有規則的旋渦列，旋渦的分離頻率與流體的流速成正比，與柱狀體迎流面寬度成反比。因而通過檢測旋渦的頻率，就可知道流體的流速，從而測出流體的流量。可用下式表示：f＝Stv/d，

式中：f＝漩渦頻率，St=系數（斯特羅哈爾數），v＝流速，d＝柱狀體的寬度

• 渦街流量計的特點
  • 主要優點
    • 儀表的標定系數不受流體壓力、溫度、密度、粒度的影響，更換檢測原件不需重新標定。
    • 量程比大，液體可達1：15；氣體可達1：30。
    • 管道口徑幾乎不受限制，為25-2700mm。
    • 壓力損失相當小。
    • 輸出與流量成線性關系的電信號，便于傳輸、聯網。
    • 沒有可動部件，精度高，可達±1％。
    • 安裝簡便，維護量小，故障率低。
  • 主要缺點：
    • 流速分布變動及脈動流影響測量精度。儀表上下游側有直管段要求，必要時上游側需加整流片。
    • 檢測原件被沾污后也被影響精度，須定期清洗。
    • 耐振性較差，應盡量減小振動影響。
• 渦街流量計安裝注意事項：
  • 安裝地點的選擇：流量計在設計時雖已考慮到在惡劣條件下工作，但為了長期保持后的精度和穩定性，在選擇安裝地點時，應考慮以下因素：
    • 環境溫度：渦街傳感器可裝在室內或室外，環境溫度-40℃～+55℃如溫度超過60℃，則應采用分離型轉換器。
    • 環境空氣：應盡量避免被流量計安裝在含腐蝕性氣體的環境中，如必須安裝則須提供充分的排風措施。
    • 機械振動和沖擊：振動過強會產生干擾信號，造成示值失準。因此流量計應當盡量安裝在振動和沖擊小的場所。
    • 其它因素：流量計安裝地點周圍應有充裕空間，不能過于潮濕，以便于安裝維護。
  • 直管段的長度要求：原則上渦街傳感器可任何角度安裝，為了保證測量精度，要求渦街傳感器的上、下游側應留有足夠長的直管段，根據現場管道狀況不同上下游直管段具體尺寸見下表：D為管道公稱直徑

• 取壓點和取溫點的選擇：
• 為提高測量精度須壓力溫度修正時，按下圖尺寸在管道上開孔安裝測溫、測壓原件。D為管道公稱直徑

　　　　　　　取壓孔　　　　　　　　　　　　　取溫孔

流向　　　　　　　　1xD　　　　　　　　　　5xD

　　　　　　　　　　以內　　　　　　　　　　以外

• 其它安裝注意事項：
  • 測量液體時，管道內必須充滿液體，因此垂直或傾斜安裝時，流向應自下向上。
  • 在管道上開取壓、取溫孔時，使用鉆頭開孔，盡量保證管道內壁光滑無毛刺。
  • 與渦街流量傳感器相接的管道其內徑應盡可能與傳感器內徑一致。
  • 將法蘭焊接在管道上時，應保證法蘭端面與管道垂直。
  • 要使兩安裝法蘭之間zui小距離等于或略大于表體長度，且兩邊法蘭上的螺孔要對正，以便于安裝。
  • 安裝流量傳感器時，其流向標志應與實際液體流向一致。

• 渦街流量計的使用注意事項
  • 選型注意事項：通過實際使用認識到選型至關重要，選型正確與否直接影響到儀表能否正常運行，所以一定要認真核對現場安裝使用條件及被測流體的工藝參數（如溫度壓力、物理化學性質、介質種類、流量大小、精度要求、經濟性等），并隨時與廠家技術部門交換意見，保證選型正確。
  • 流量范圍及傳感器口徑的選擇：

流量范圍的確定需深入研究計算生產工藝所需用汽流量，首先應滿足生產工藝要求，堅持計量不影響生產的原則。使用中發現為保證計量的準確性在滿足工藝要求的情況下，應盡量選擇小口徑的傳感器，以避免小流量時誤差過大的缺點，口徑選擇完畢后，應計算其壓力損失對工藝管線是否有影響。

3、用渦街流量計檢測流量時，流體必須滿足以下條件：管道雷諾數應在2×104到7×106之間，如果超出這個范圍，則流量計系數不是常數精度降低。流體的流速必須在規定范圍不同口徑有不同的流速要求，對于被測介質為氣體時，則zui大流速應小于60m/s，為蒸汽時應小于70m/s，為液體時應小于7m/s，流體的下限流速則根據被測介質的粘度與密度求得，此外流體的壓力和溫度也要在規定范圍內。

4、在用于液體和壓縮空氣計量時，應根據實際情況定期對傳感器進行清洗，因為傳感器被沾污后影響測量精度。

5、定期檢查接地和屏蔽情況，消除外界干擾，環境潮濕，應定期對放大器進行烘干或作防潮處理。

6、傳感器與二次顯示儀表的接線必須正確，且連接導線長度不能超過規定限制，充分考慮信號衰減對正常測量的影響。

7、對日常儀表數據資料的管理應保持足夠重視，這樣有利于發現問題及時解決。

• 渦街流量計的維護：有渦街流量計的現場使用過程中也發現了不少問題，見下表：

維護調試所需儀器：

①數字萬用表　②數字頻率計　③電子示波器　④直流穩壓源　⑤低頻信號發生器

總結：

通過我廠對渦街的現場使用與維護，為保證其正常準確長期良好運行，必須嚴格按照安裝使用要求，正確選型、合理安裝，定期對傳感器采取清洗措施，檢查接地和屏蔽情況，充分重視計量數據的采集與管理及時發現問題，合理解決，才能保證計量數據的準確可靠。