摘要(yao)：渦街流量(liang)計 是現代(dai)石油化工(gong)生産中測(ce)量流量的(de)重要工具(ju)之一🔱。簡⛱️述(shu)了渦街流(liu)量計的測(ce)量原理，詳(xiang)細闡述了(le)解決渦街(jie)流量計選(xuan)型🌈的注意(yi)事項，提出(chu)了儀表選(xuan)型🌈、安裝、管(guan)理與維護(hu)的建議。
　　目(mu)前，渦街流(liu)量計不同(tong)品牌之間(jian)的性能差(cha)距較大，根(gen)據👣市場調(diao)研與用戶(hu)反饋，以艾(ai)默生和橫(heng)河爲代🐅表(biao)的品牌，是(shi)爲大家公(gong)認使用情(qing)況較好的(de)産品。然而(er)即使是渦(wo)街流量計(ji)産品，在現(xian)場遇🧑🏽‍🤝‍🧑🏻到流(liu)量範圍偏(pian)離、流量❤️波(bo)動較大、配(pei)管與安裝(zhuang)情況較☁️差(cha)、流量信号(hao)微弱以及(ji)現場幹擾(rao)情況惡劣(lie)等不良工(gong)況條件，依(yi)舊會出現(xian)大💋量使用(yong)失敗的🔅情(qing)形，且該問(wen)題非常普(pu)遍，也影響(xiang)着用❤️戶對(dui)于渦街流(liu)量計的态(tai)度，并逐♉漸(jian)在業内形(xing)成：“渦街流(liu)量計僅能(neng)在液體、蒸(zheng)汽上使用(yong)”的評價。
　　爲(wei)了保證在(zai)項目中能(neng)夠使用到(dao)真正好用(yong)的産品，避(bi)免投運和(he)後期維護(hu)時的麻煩(fan)，選用渦街(jie)的核心原(yuan)則㊙️是：更強(qiang)的抗振能(neng)力，更寬的(de)量程比，更(geng)可靠的接(jie)液材質，更(geng)持久的傳(chuan)感器壽命(ming)，更優秀的(de)現場配管(guan)安裝适應(ying)能力。文章(zhang)簡述了渦(wo)街流量計(ji)的測量🔞原(yuan)理，詳細闡(chan)述了解決(jue)渦街流量(liang)計選型的(de)注意事項(xiang)，提供了儀(yi)表的選型(xing)、安裝、管理(li)與維護的(de)建議。
1.渦街(jie)流量計的(de)工作原理(li)
　　渦街流量(liang)計的工作(zuo)原理（見圖(tu)1）是在流體(ti)中插入一(yi)物體時，流(liu)體流動受(shou)到影響，在(zai)障礙物後(hou)的兩側就(jiu)🤞會交替分(fen)離釋放出(chu)🏒兩列旋渦(wo)，在下遊形(xing)成互相平(ping)行的２個🍓旋(xuan)渦流。障礙(ai)物就是旋(xuan)🐪渦發生體(ti)，它可以是(shi)梯形柱、三(san)😍棱柱體或(huo)者圓柱體(ti)🏒等。一般情(qing)況下，物體(ti)💃🏻後面産生(sheng)的渦列是(shi)不穩定的(de)，當渦列📱的(de)間距Ｈ和旋(xuan)🛀🏻渦的距離(li)L滿足H/L＝0.281時，渦(wo)列達到穩(wen)定狀态，此(ci)渦列‼️稱爲(wei)卡門渦街(jie)。卡門渦街(jie)旋渦的發(fa)放頻率ｆ與(yu)流體的流(liu)⭐速以及發(fa)放體的特(te)征尺寸d（即(ji)發放體的(de)寬度）的關(guan)系見式（1）。
ƒ＝St*ʋ/d（1）
　　式(shi)中:ƒ爲渦街(jie)發生頻率(lü)，Hz;St爲斯特勞(lao)哈爾數，爲(wei)無量綱數(shu)，與旋渦發(fa)生體及雷(lei)諾數有關(guan);ʋ爲流速，m/s;d爲(wei)發生體迎(ying)面寬度。
 
　　在雷諾(nuo)數一定範(fan)圍内，St是恒(heng)定的，d是固(gu)定的，因此(ci)ƒ與💯ʋ成正比(bi)，通🥰過傳感(gan)器可檢測(ce)出ƒ，即可求(qiu)出流速ʋ。通(tong)過ʋ可以求(qiu)出流體的(de)體積流量(liang)，進而又可(ke)以求出流(liu)體的質量(liang)🏃‍♂️流量。
2渦街(jie)流量計選(xuan)擇的原則(ze)
2.1抗振能力(li)選擇
　　渦街(jie)流量計用(yong)不好的關(guan)鍵原因是(shi)抗振能力(li)弱，從而導(dao)緻測量下(xia)限不足，在(zai)現場出現(xian)諸如“零點(dian)不.幹淨、小(xiao)👣流量不指(zhi)示”等問題(ti)，因此選擇(ze)渦街流量(liang)計時，要選(xuan)擇抗振能(neng)㊙️力強的渦(wo)街流量計(ji)。工信部2016年(nian)發布并實(shi)施的🙇🏻《石油(you)化工自動(dong)化儀🈚表設(she)計選型規(gui)範》(SH/T3005-2016)中㊙️指出(chu):“當選用渦(wo)街流量計(ji)時，測量振(zhen)動場合的(de)流體🐪流量(liang)應選用抗(kang)振型渦街(jie)流量計，其(qi)抗振強度(du)❤️不宜低于(yu)2g”。因此無論(lun)是在設計(ji)院的選型(xing)數據表還(hai)是在♻️招标(biao)技術要求(qiu)中，應該對(dui)抗振能力(li)提出明确(que)的要求，最(zui)好要求制(zhi)造商提供(gong)“抗振型渦(wo)街流量計(ji)型式批準(zhun)證明文件(jian)”。如果由于(yu)現實原因(yin)，導緻具備(bei)官方🔞認證(zheng)的抗振型(xing)渦街流量(liang)🌈計生産商(shang)數量沒有(you)達到🔴招标(biao)要求時，可(ke)參考企業(ye)自身或者(zhe)同行業以(yi)往的渦街(jie)流量計使(shi)用情況，甄(zhen)選出1到❗2家(jia)抗振能力(li)尚可的合(he)格供應商(shang)并邀請其(qi)參與競标(biao)。
2.2量程比選(xuan)擇
　　渦街流(liu)量計是1種(zhong)數字式儀(yi)表，根據數(shu)字原理的(de)特性，實際(ji)🏃‍♀️流量一旦(dan)低于渦街(jie)流量計測(ce)量下限，并(bing)非是精度(du)下☂️降，而是(shi)示值直接(jie)歸零，無法(fa)顯示流量(liang)的基本趨(qu)勢;或者當(dang)實際流量(liang)高💃于上限(xian)時，出現可(ke)怕的“倒走(zou)現象”，現場(chang)指💞示甚至(zhi)遠低于實(shi)際流量，流(liu)量趨勢出(chu)現完✨全相(xiang)反的狀況(kuang)，造成控制(zhi)🔴回路.崩潰(kui)，甚至傳感(gan)器、渦街發(fa)生體斷裂(lie)的危險。正(zheng)因爲渦街(jie)流量計的(de)這種特性(xing)，在選用時(shi)必須要對(dui)其量程比(bi)做出要求(qiu)，要求渦街(jie)流🐅量計的(de)量程比至(zhi)少要在30:1以(yi)上(企業也(ye)可以在儀(yi)表計算書(shu)中🔴體現更(geng)大的量程(cheng)比)。該要求(qiu)的目的是(shi)爲應對工(gong)藝參數與(yu)實際投運(yun)工況參數(shu)嚴重不吻(wen)合，或者生(sheng)産過程中(zhong)的流量大(da)範圍波⭐動(dong)以及後期(qi)流量的調(diao)整，隻有選(xuan)用比較寬(kuan)泛的量程(cheng)比，才能在(zai)渦街流量(liang)計選型時(shi)将.上述3種(zhong)情況涵蓋(gai)其中，留足(zu)量程餘量(liang)，使得現場(chang)實際的流(liu)量變化範(fan)圍一直在(zai)渦街流量(liang)計‼️的正常(chang)😘測量範圍(wei)當中
2.3傳感(gan)器材質選(xuan)擇
　　要想選(xuan)好渦街傳(chuan)感器，需要(yao)知道渦街(jie)流量計的(de)内部🌈結構(gou)💘。渦街流量(liang)計的内部(bu)結構示意(yi)圖見圖2。
 
　　當(dang)介質流過(guo)渦街發生(sheng)體産生卡(ka)門渦街後(hou)，其後部的(de)測量傳感(gan)器受到漩(xuan)渦的渦街(jie)升力，進而(er)測得渦街(jie)發生頻率(lü)，計算出介(jie)質流量,。
　　目(mu)前市場中(zhong)在用的比(bi)較主流的(de)傳感器大(da)都是應🥰力(li)🏃‍♂️式或電容(rong)式。應力式(shi)傳感器的(de)傳感器結(jie)構示意圖(tu)見圖3.
 
　　由于(yu)壓電陶瓷(ci)本身的性(xing)質，如果其(qi)裸露在介(jie)質中❗，很容(rong)易🌈被高速(su)的卡門渦(wo)街折斷，因(yin)此其外面(mian)都會✂️設置(zhi)一層金屬(shu)外保🧑🏾‍🤝‍🧑🏼護殼(ke)。如何金屬(shu)外保護殼(ke)很厚，會影(ying)響渦街升(sheng)🍉力傳導至(zhi)壓電陶瓷(ci)的信号;如(ru)果金屬外(wai)保護殼太(tai)薄，則很難(nan)起到保護(hu)效果✔️，因此(ci)金.屬⚽外保(bao)護殼應該(gai)選用強度(du)🙇🏻高的材質(zhi)。
　　衆所周知(zhi)，物體的質(zhi)量越大，慣(guan)性就越大(da)，所以傳感(gan)器質量☂️越(yue)大越容易(yi)受到外界(jie)振動的幹(gan)擾，使其難(nan)以區分正(zheng)常的🈚渦街(jie)✔️升力和外(wai)界振動幹(gan)擾。因此傳(chuan)感器外殼(ke)應該選擇(ze)質量輕強(qiang)度高的材(cai)質。
2.4縮頸選(xuan)擇
　　對于設(she)計單位而(er)言，絕大多(duo)數工藝管(guan)道專業在(zai)選擇管💚道(dao)口🥵徑時，爲(wei)了免除管(guan)道設計偏(pian)小而出現(xian)的無法😘挽(wan)回💔的問題(ti)與❤️責任，往(wang)往都會将(jiang)管道設計(ji)偏大。這種(zhong)情況會導(dao)緻自控專(zhuan)業在流量(liang)計選型時(shi)頻繁面臨(lin)縮徑問題(ti)，尤其對于(yu)渦🔴街流量(liang)計🔴而言，流(liu)速偏.低可(ke)能直接導(dao)緻無指🆚示(shi)，最終無法(fa)有效顯示(shi)流量趨勢(shi)。因此💋渦街(jie)流量計在(zai)選型時，企(qi)業要依據(ju)自身的工(gong)藝特點及(ji)現場布置(zhi)環境兼顧(gu)廠家的安(an)裝建議，選(xuan)用合适的(de)縮🐉徑産品(pin)。
　　随着儀表(biao)技術的不(bu)斷發展，不(bu)同的渦街(jie)流量計.廠(chang)家在縮徑(jing)方面的技(ji)術開始出(chu)現較大的(de)差異化。較(jiao)傳統的縮(suo)徑方式(見(jian)圖4)，有的廠(chang)家開發出(chu)了可内縮(suo)一檔、兩檔(dang)的産品，也(ye)有可以無(wu)💰極數限制(zhi)無限内縮(suo)的産品，或(huo)🈲者僅需大(da)小頭，無需(xu)變徑直管(guan)段的産品(pin)🧡(見圖5)。
 
　　從圖(tu)4和圖5可以(yi)看出，儀表(biao)内部縮頸(jing)在配管成(cheng)本、配🥰管安(an)裝的複雜(za)程度、後期(qi)的更換以(yi)及維護成(cheng)本上具有(you)優勢，可以(yi)💚爲用戶節(jie)省大筆材(cai)料、人工和(he)時間⛷️成本(ben)，因此企業(ye)應根據裝(zhuang)置實際情(qing)況⁉️選擇合(he)适的内縮(suo)頸産品。
3結(jie)束語
　　渦街(jie)流量計優(you)點很多，如(ru)壓力損失(shi)小、整體結(jie)構堅🐪固無(wu)可😄動部💋件(jian)、維護量小(xiao)、測量精度(du)高等。但任(ren)何儀表都(dou)得在合适(shi)的工況下(xia)☁️才能發揮(hui)其應有的(de)作用。因此(ci)要對渦街(jie)流量計♊的(de)性能、特點(dian)進行全面(mian)深入的了(le)解，這樣才(cai)能使渦街(jie)流量計成(cheng)爲石油化(hua)工測量中(zhong)的助手。

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