渦街流量計的工作原理、特點和常見故障

1、概述

隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，企業(yè)對能源的要求越來越重視。工藝過程控制、生產(chǎn)成本核算、能源計量考核等能源的調(diào)控方面的問題對流量測量越來越依賴，因此準確測量介質(zhì)的流量在工業(yè)能源節(jié)能方面越來越重要。渦街流量計綜合吸收發(fā)達國家先進技術(shù)和總結(jié)，在多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行精心設(shè)計，具有電路先進、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡單、阻力損失小、堅固耐用、用途廣、使用壽命長、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試、維護量小等特點，能夠較好的解決能源的計量問題。

2、渦街流量計的工作原理

在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖1所示。

旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式f=StV/d公式（1）

式中：

f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

V－流體的平均流速

d－旋渦發(fā)生體的寬度

由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。

3、渦街流量計的特點

主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是：

1、壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。

2、無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小，結(jié)構(gòu)簡單而牢固，長期運行十分可靠；

3、安裝簡單，維修十分方便；

4、檢測傳感器不直接接觸介質(zhì)，性能穩(wěn)定，壽命長；

5、輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高，并方便和計算機聯(lián)網(wǎng)；

6、測量范圍寬，量程比可達1：10；壓力損失較小，運行費用低，更具節(jié)能意義。

4、渦街流量計常見故障分析

4.1故障

故障現(xiàn)象：新安裝或檢修好的渦街流量計在現(xiàn)場安裝好后，顯示儀表無指示。

原因分析：（1）管道內(nèi)無流量或流量很小，傳感器內(nèi)無漩渦產(chǎn)生

（2）傳感器檢測靈敏度過低

（3）探頭與管道內(nèi)壁之間有雜物卡住。

4.2故障2

故障現(xiàn)象：管道內(nèi)無流體流動，而顯示儀表有流量顯示。

原因分析：（1）儀表接地不良引入外部干擾（2）傳感器靈敏度太高

4.3故障

故障現(xiàn)象：流量顯示儀表擺動。

原因分析：（1）放大器靈敏度調(diào)的不合適。（2）流量計安裝不正確，使通過儀表的介質(zhì)產(chǎn)生振動。

4.4故障

故障現(xiàn)象：二次表指示偏低且遲緩。

原因分析：可能是污物堵在了探頭與內(nèi)壁之間，但未堵死。

4.5故障

故障現(xiàn)象：一通電儀表就指示某一刻度，且不管怎么調(diào)靈敏度電位器都不管用。

原因分析：一般可能是一次表內(nèi)部某元件損壞。

5、渦街流量計在使用過程中存在的故障分析

故障現(xiàn)象：指示長期不準，始終無指示，指示大范圍的波動無法讀數(shù)，指示不回零，小流量時無指示，儀表系數(shù)無法確定。

原因分析：

5.1選型方面的問題

渦街流量計在口徑選型上活在設(shè)計選型之后，由于工藝條件變動，致使規(guī)格選擇偏大。而在實際選型中應(yīng)選擇盡可能小的口徑，以提高測量精度。由于選型不當可能造成指示長期不準，指示波動大無法讀數(shù)。對于大流量時還可以，小流量時指示不準現(xiàn)象。

5.2安裝方面的問題

傳感器前后面的直管段長度不夠，也會造成指示長期不準。

5.3二次儀表的問題

常見的二次儀表問題有電路板有短線之處，量程設(shè)定個別位顯示壞，K系數(shù)設(shè)定有個別位置顯示壞，使得無法確定量程設(shè)定及其他參數(shù)的設(shè)定，這將使儀表指示不準。

5.4回路線路接線問題

接頭沒接好，造成回路中斷，使儀表始終無指示

5.5二次儀表與后續(xù)儀表的連接問題

由于后續(xù)儀表的問題或者后續(xù)儀表檢修時，使得二次儀表輸出的電流信號造成開路，造成二次儀表始終無指示。

5.6使用環(huán)境的問題

特別是安裝在井中的傳感器，由于濕度大，造成線路板潮濕，也可能造成儀表指示不準或始終無指示故障。處理的方法就是定期清理渦街流量計探頭、檢查接地和屏蔽情況，定期烘干或做防潮處理。

6、結(jié)語

渦街流量計故障的原因是很復(fù)雜的，發(fā)生故障既影響了正常的生產(chǎn)又影響人身設(shè)備的安全，因此在平時的工作中應(yīng)對設(shè)備進行定期檢查和保養(yǎng)，做好設(shè)備的管理檔案，重在預(yù)防，確保設(shè)備的安全運行。

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