[摘(zhai)要]本文闡(chan)述了渦街(jie)流量計
的(de)工作原理(li)及特點，介(jie)紹了利用(yong)渦街流量(liang)傳感器和(he)
智能流量(liang)積算儀
對(dui)高壓風進(jin)行計量的(de)測量系統(tong)構成，并結(jie)合使用經(jing)驗就安裝(zhuang)和運行過(guo)程中的注(zhu)意事項提(ti)出了合理(li)的建議。
對(dui)全廠的水(shui)、電、氣進行(hang)嚴格的計(ji)量監測。在(zai)精制車間(jian)，對💰高🏃♂️壓🈲風(feng)的計量我(wo)們采用渦(wo)街流量傳(chuan)感器配合(he)智❌能流量(liang)積算儀，除(chu)就顯示外(wai)，并接入DCS系(xi)統中實💃時(shi)顯示瞬時(shi)流量和累(lei)積流量。使(shi)用以來，在(zai)精度和穩(wen)定性方面(mian)都滿足了(le)計量需求(qiu)，對于調度(du)人員監♍控(kong)工藝狀況(kuang)，做好成本(ben)計算，起到(dao)了關鍵的(de)作用。
1.渦街(jie)流計工作(zuo)原理及特(te)點
渦街流(liu)量計由于(yu)它具有其(qi)它流量計(ji)不可兼得(de)的優點💞，自(zi)七📐十年代(dai)以來得到(dao)了迅速發(fa)展，據有關(guan)資料顯示(shi)，現在日本(ben)、歐㊙️美等發(fa)達國家使(shi)用渦街流(liu)量👣計的比(bi)例大幅度(du)上升，己廣(guang)泛應用于(yu)各領域，是(shi)
孔闆流量(liang)計
替代産(chan)品。
渦街流(liu)量計在測(ce)量管道中(zhong)設置一個(ge)垂直的柱(zhu)狀物㊙️，流體(ti)通過柱狀(zhuang)物兩側交(jiao)替地産生(sheng)有規則的(de)旋🚶渦，這種(zhong)旋渦也被(bei)稱爲卡門(men)渦街。卡門(men)渦街的釋(shi)放頻率與(yu)流體的流(liu)動速度及(ji)柱狀物的(de)寬度有關(guan)，可用下式(shi)表達:
f=Sr·v/d.
式中(zhong):f--卡門渦街(jie)的釋放頻(pin)率:
Sr---傳感器(qi)系數(稱爲(wei)斯特羅哈(ha)數):
?---流速;
d---柱(zhu)狀物的寬(kuan)度
由此公(gong)式可見，在(zai)儀表系數(shu)Sr和柱狀物(wu)寬度d不變(bian)的情況🌐下(xia)🏃🏻，卡門渦街(jie)的頻率與(yu)流體的流(liu)速成正比(bi)，因此通過(guo)測🙇🏻量卡門(men)渦🔴街的🔴釋(shi)放頻率就(jiu)可計算出(chu)管道内流(liu)體的瞬時(shi)流量。渦街(jie)流量傳感(gan)器的旋渦(wo)釋放頻率(lü)是✌️根據旋(xuan)渦🐆交替地(di)作用于檢(jian)測傳感器(qi)上♋的應力(li)，通過在它(ta)内部的壓(ya)電元件來(lai)檢測出的(de)。
經過數十(shi)年的發展(zhan)改進，渦街(jie)流量計的(de)測量技術(shu)日臻成熟(shu)，相對于其(qi)它流量計(ji)，它具有以(yi)下特點:
①結(jie)構簡單而(er)牢固，無可(ke)動部件，可(ke)靠性高，長(zhang)期運行十(shi)分可靠;
②安(an)裝簡單，維(wei)護十分方(fang)便;
③輸出信(xin)号是與流(liu)量成正比(bi)的脈沖信(xin)号，無零點(dian)漂移，精❄️度(du)高;
④測量範(fan)圍廣，量程(cheng)比可達1:10~1:20,但(dan)不适于測(ce)量流速過(guo)低的介質(zhi)，因爲🏃🏻介質(zhi)流速過低(di)，則旋渦的(de)強度、旋轉(zhuan)速度也低(di)，難以引起(qi)傳感元件(jian)産生響應(ying)信号，旋渦(wo)頻率也小(xiao)，會使信号(hao)處理發生(sheng)困難;
⑤壓力(li)損失較小(xiao)，運行費用(yong)低，更具節(jie)能意義:
⑥在(zai)一定的雷(lei)諾數範圍(wei)内，輸出信(xin)号頻率不(bu)受流體物(wu)理性質和(he)組分變化(hua)的影響，儀(yi)表系數僅(jin)與旋渦發(fa)生體的形(xing)狀🙇🏻和尺🎯寸(cun)有💘關，測量(liang)流體體積(ji)流量時無(wu)需補償，調(diao)換配件後(hou)一無需重(zhong)新标定儀(yi)表系數:
⑦應(ying)用範圍廣(guang)，蒸汽、氣體(ti)、液體的流(liu)量均可測(ce)量;
⑧當需要(yao)進行壓力(li)和溫度補(bu)償時，可配(pei)備壓力和(he)溫度變送(song)器進行壓(ya)力溫度補(bu)償。
2.測量系(xi)統組成
對(dui)高壓風的(de)流量測量(liang)系統由渦(wo)街流量傳(chuan)感器和智(zhi)能流量積(ji)算儀組成(cheng)。渦街傳感(gan)器主要是(shi)由傳感器(qi)(内有放大(da)闆)，連杆，漩(xuan)渦發生器(qi)組件(内有(you)三角柱，探(tan)頭)構成，可(ke)用于過熱(re)蒸汽、飽和(he)蒸汽㊙️、壓縮(suo)空氣和🔅--般(ban)氣體的測(ce)量。在本測(ce)量系統中(zhong)，渦街流量(liang)傳感器安(an)裝在垂直(zhi)管道上，它(ta)将⭐與高壓(ya)風流♌量相(xiang)對應的💋脈(mo)沖信号發(fa)送給智能(neng)流量積算(suan)儀。智能流(liu)量積算儀(yi)采用先進(jin)的單🏃🏻片機(ji)技術，可配(pei)合渦街流(liu)量傳感器(qi)孔闆流量(liang)傳感器進(jin)行流量測(ce)量，它具有(you)全中文液(ye)晶顯示屏(ping)，可以顯示(shi)瞬時流量(liang)、瞬時熱量(liang)、累計流量(liang)、累計熱量(liang)、渦街頻率(lü)、介質壓力(li)溫度、密度(du)、時間和日(ri)期等多種(zhong)信息，還具(ju)有🐇小流量(liang)自動補償(chang)、停電流量(liang)補償、自動(dong)抄表等豐(feng)富的功能(neng)。接入溫度(du)壓力信🏒号(hao)還可以自(zi)動進行溫(wen)度壓力補(bu)償。它将來(lai)自流量傳(chuan)感器的脈(mo)沖信号轉(zhuan)換爲瞬時(shi)流量并進(jin)行累積用(yong)于就地顯(xian)示，并輸出(chu)一個與瞬(shun)時流量成(cheng)正比的4~20mA的(de)信✂️号，以方(fang)便同DCS的連(lian)接。
3.使用中(zhong)的注意事(shi)項
3.1正确的(de)安裝
正确(que)安裝傳感(gan)器是确保(bao)測量正确(que)可靠的首(shou)要前提，若(ruo)在安♊裝地(di)點和方式(shi)選擇上失(shi)誤輕者影(ying)響測量精(jing)度，重者會(hui)影響傳感(gan)🌈器的使用(yong)壽命，甚至(zhi)損壞傳感(gan)器。
①保證适(shi)當的直管(guan)段
安裝傳(chuan)感器時一(yi)般要求上(shang)遊直管段(duan)長度15-40DN，下遊(you)段長度⭕5DN，可(ke)根📞據上下(xia)遊管道的(de)情況适當(dang)調整，以保(bao)證測量精(jing)度💋。傳感器(qi)也應避免(mian)在架空的(de)非常長的(de)管❄️道上安(an)裝傳感🐇器(qi)，這樣時間(jian)一長後，由(you)⚽于傳感器(qi)的下垂容(rong)易使傳感(gan)器與法蘭(lan)間的密封(feng)洩漏，若不(bu)得🚶♀️已要安(an)裝時，必須(xu)在傳感器(qi)的上下遊(you)2D處分别設(she)置管道支(zhi)架等緊固(gu)裝置。
②避免(mian)較強的振(zhen)動
傳感器(qi)應避免安(an)裝在振動(dong)較強的管(guan)道上，若不(bu)得己要㊙️安(an)裝時，必須(xu)采用減振(zhen)措施，在傳(chuan)感器的上(shang)下遊2D處分(fen)别設置♻️管(guan)道💚緊固裝(zhuang)置，并加防(fang)振墊。在空(kong)壓機出口(kou)處振動較(jiao)強，不能安(an)裝傳感器(qi)，應安裝在(zai)儲⭐氣罐之(zhi)後。
③根據測(ce)量流體選(xuan)擇合适的(de)安裝方式(shi)
在對高壓(ya)風測量時(shi)，可以選擇(ze)将傳感器(qi)安裝于水(shui)平管道或(huo)垂直管道(dao)上，但如果(guo)高壓風中(zhong)水份含量(liang)較高，水平(ping)安裝時傳(chuan)感器應安(an)裝在管線(xian)的較高處(chu)♈，垂直安裝(zhuang)時氣體流(liu)向應由下(xia)向上。無❗論(lun)水平或垂(chui)直安裝，流(liu)體流向必(bi)須與傳感(gan)器表體.上(shang)的流向箭(jian)🔅頭保持一(yi)緻。
④對外部(bu)環境的要(yao)求
傳感器(qi)避免安裝(zhuang)在溫度變(bian)化很大的(de)場所和設(she)備🌏的熱🏃♀️輻(fu)射範圍内(nei)，若必須安(an)裝，應有隔(ge)熱通風措(cuo)施。在潮濕(shi)、含有腐蝕(shi)性氣體的(de)環境中安(an)裝時，必須(xu)作好防潮(chao)💔及隔離措(cuo)施。另外，因(yin)爲電噪聲(sheng)會幹擾傳(chuan)感器的正(zheng)确測量，因(yin)此📱安裝位(wei)置⚽要遠離(li)大🔴功率變(bian)壓🏃🏻器、電機(ji)等幹擾設(she)備。
3.2正确設(she)定參數
智(zhi)能流量積(ji)算儀具有(you)良好的全(quan)中文界面(mian)，以方便用(yong)戶操作。正(zheng)确進行參(can)數設定，是(shi)保證計量(liang)精度的♋前(qian)提。測量介(jie)質選擇空(kong)氣，因爲對(dui)高壓風的(de)體積流量(liang)計量不需(xu)要壓力溫(wen)🔞度補償，因(yin)此測量信(xin)号設置🌈爲(wei)工作狀态(tai)下的體積(ji)流量，輸入(ru)信号選擇(ze)頻率，瞬🔴時(shi)流量的單(dan)位默認爲(wei)m/h,不需要用(yong)戶設定。
4.結(jie)束語
經過(guo)兩年來的(de)使用實踐(jian)表明，對高(gao)壓風的計(ji)量，采用渦(wo)🔱街流量計(ji)完全可以(yi)滿足計量(liang)要求的精(jing)度和穩定(ding)性，它的諸(zhu)多優點也(ye)必将使它(ta)在更多的(de)測量♊領域(yu)得到應用(yong)推廣。
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