摘(zhai) 要：介紹(shao)了渦街(jie)流量計(ji) 優點，闡(chan)述了渦(wo)街流量(liang)計的工(gong)作原理(li)，重點描(miao)述了在(zai)安裝💚使(shi)用♊過程(cheng)中應注(zhu)意的要(yao)點，最後(hou)簡要提(ti)出常見(jian)故障分(fen)析處理(li)⚽措施。
　　對(dui)流體的(de)流量準(zhun)确測量(liang)是工業(ye)化生産(chan)中的重(zhong)要🐉環節(jie)，目前雖(sui)然流量(liang)計的種(zhong)類繁多(duo)，渦街流(liu)量計還(hai)🚩是因爲(wei)諸多優(you)點而👅得(de)到🤟廣泛(fan)的應用(yong)。
1渦街流(liu)量計的(de)優點
1.1渦(wo)街流量(liang)計測量(liang)元件結(jie)構簡單(dan)，性能可(ke)靠,使用(yong)壽命長(zhang),維護量(liang)小。
1.2渦街(jie)流量計(ji)測量範(fan)圍寬，量(liang)程比一(yi)般能達(da)到1:10。
13渦街(jie)流量計(ji)的體積(ji)流量不(bu)受被測(ce)流體壓(ya)力、溫度(du)、密度或(huo)粘度等(deng)熱工參(can)數的影(ying)響,--般不(bu)需單獨(du)标定，可(ke)測:量液(ye)體、氣體(ti)和蒸汽(qi)的流量(liang)。
1.4渦街流(liu)量内計(ji)無可動(dong)部件，也(ye)沒有阻(zu)礙流體(ti)流動🌐的(de)節👉流✊部(bu)👄件，因而(er)造成的(de)壓力損(sun)失小。
1.5渦(wo)街流量(liang)計精度(du)較高,可(ke)達0.5%。
2渦街(jie)流量計(ji)工作原(yuan)理
　　在流(liu)體中插(cha)入一物(wu)體時,流(liu)體流動(dong)受到影(ying)響，在障(zhang)礙物的(de)🌈兩側就(jiu)會交替(ti)地分離(li)釋放出(chu)兩串旋(xuan)渦.在下(xia)遊形成(cheng)互相平(ping)行🏃🏻‍♂️的兩(liang)個旋渦(wo)流.稱爲(wei)卡門渦(wo)街。障礙(ai)物就是(shi)旋渦發(fa)生體.它(ta)可以是(shi)三棱柱(zhu)體,或者(zhe)📞圓柱體(ti),如圖1所(suo)示。

　　旋(xuan)渦的回(hui)旋方向(xiang),因所在(zai)旋渦流(liu)的不同(tong)而不同(tong)..如圖所(suo)示，在上(shang)㊙️邊的一(yi)列旋渦(wo)流爲順(shun)時針方(fang)向旋轉(zhuan),在下邊(bian)的- -列則(ze)作逆時(shi)針旋轉(zhuan)。由于旋(xuan)渦之間(jian)相互作(zuo)用,其旋(xuan)渦流一(yi)般是不(bu)穩定的(de)。但是理(li)論和實(shi)驗證明(ming)，當滿足(zu)參數h/=0.281 (h 爲(wei)📱卡門渦(wo)街列的(de)間隔.1爲(wei)同列中(zhong)旋渦的(de)間隔)時(shi),渦街是(shi)穩定的(de),并且單(dan)側旋渦(wo)的分離(li)釋放頻(pin)率f與流(liu)體流速(su)v、旋渦發(fa)生體寬(kuan)度d(三棱(leng)柱時爲(wei)底寬🙇‍♀️,圓(yuan)柱時爲(wei)直徑🔱)的(de)關系符(fu)合下式(shi):
f=St*v/d
式中:St-斯(si)特勞哈(ha)爾系數(shu)
　　St是雷諾(nuo)數Re的函(han)數,當Re=500~150000時(shi),St=0.16(對三棱(leng)柱體和(he)St=0.2(對圓柱(zhu)體)。在工(gong)業中檢(jian)測的流(liu)速,實際(ji)上幾乎(hu)都不超(chao)出這個(ge)範圍。
　　由(you)上式可(ke)見，旋渦(wo)的分離(li)頻率f隻(zhi)決定于(yu)介質流(liu)速和🤟和(he)旋☁️渦發(fa)生體寬(kuan)度之比(bi).而不受(shou)溫度、密(mi)度和粘(zhan)🤞度等影(ying)響,因此(ci),對f進行(hang)檢🔞測,可(ke)以得到(dao)介質流(liu)速v,并由(you)此求得(de)介質的(de)體積流(liu)量。
3渦街(jie)流量計(ji)安裝注(zhu)意事項(xiang)
　　正确安(an)裝渦街(jie)流量計(ji),才能得(de)到準确(que)的測量(liang)結果。
3.1渦(wo)街流量(liang)計避免(mian)安裝在(zai)溫度變(bian)化很大(da)、含腐蝕(shi)性氣體(ti)、電磁幹(gan)擾大的(de)環境中(zhong)。流量計(ji)應避開(kai)電動機(ji)、水泵等(deng)振動物(wu)🚶‍♀️體,安裝(zhuang)在振動(dong)較小的(de)管道上(shang),若振動(dong)較大,則(ze)必須加(jia)設管道(dao)支撐。
3.2注(zhu)意安裝(zhuang)時流量(liang)計.上的(de)方向箭(jian)頭指示(shi)需與流(liu)體流動(dong)方向🌈一(yi)緻。
3.3渦街(jie)流量計(ji)是速度(du)式測量(liang)儀表,其(qi)測量精(jing)度受管(guan)道🙇🏻内流(liu)體速度(du)分布規(gui)律變化(hua)的影響(xiang)較大,爲(wei)了保證(zheng)正确測(ce)量,流量(liang)計前後(hou)要保證(zheng)一-定長(zhang)度的直(zhi)管段。
　　如(ru)果流量(liang)計.上遊(you)有縮管(guan),則上遊(you)側的直(zhi)管段長(zhang)度至少(shao)✊爲🌂5D(D:流量(liang)計的标(biao)稱内徑(jing)) ;如果流(liu)量計上(shang)遊有擴(kuo)管或者(zhe)彎頭,則(ze)上遊側(ce)的直管(guan)段長度(du)至少爲(wei)10D;閥門應(ying)該裝在(zai)流量計(ji)的下遊(you),如果閥(fa)門一定(ding)要裝在(zai)流量計(ji)的上🌂遊(you),則上遊(you)側的直(zhi)管段長(zhang)度至🔴少(shao)爲20D;流量(liang)♉計下遊(you)側的🈲直(zhi)管段長(zhang)度至少(shao)爲5D。
3.4流量(liang)計相鄰(lin)直管道(dao)的内徑(jing)必須與(yu)流量計(ji)的内徑(jing)一緻,或(huo)略大♋于(yu)流量計(ji)内徑,安(an)裝時流(liu)量計的(de)中心和(he)管道的(de)中心👅需(xu)保💛持義(yi)緻,特别(bie)需要注(zhu)意的是(shi)不要将(jiang)流量計(ji)安裝的(de)密封墊(nian)片突出(chu)到管道(dao)中，否則(ze)會影響(xiang)精度，如(ru)圖 2 所示(shi)。

3.5需要測(ce)量流體(ti)壓力、溫(wen)度做溫(wen)壓補償(chang)時,将測(ce)壓孔設(she)置在渦(wo)街🔴流量(liang)計下遊(you)的2~7D之間(jian)的地方(fang)。将測溫(wen)孔❤️設置(zhi)在離測(ce)壓點下(xia)遊1~2D(D:流量(liang)計的标(biao)稱内徑(jing))之間的(de)地方。如(ru)圖3所示(shi)👉

3.6被測(ce)流體爲(wei)單一狀(zhuang)态時,渦(wo)街流量(liang)計可以(yi)測量氣(qi)體、液體(ti)和蒸汽(qi)。但是在(zai)混相流(liu)的狀态(tai).流量計(ji)是不能(neng)作出正(zheng)确的🔴測(ce)量的。所(suo)以要注(zhu)意不同(tong)流體要(yao)有不同(tong)安裝方(fang)式🏃‍♀️,爲的(de)就是避(bi)免産生(sheng)混相流(liu)。

　　圖4是測(ce)量氣體(ti)、蒸汽時(shi)流量計(ji)的安裝(zhuang)方式，将(jiang)流量計(ji)位置🔴擡(tai)高，避免(mian)在流量(liang)計處聚(ju)集液體(ti);圖5是測(ce)量👉液體(ti)時流量(liang)計的安(an)裝方式(shi),将流量(liang)計位置(zhi)降低,避(bi)㊙️免在流(liu)量計處(chu)聚集氣(qi)泡。
3.7渦街(jie)流量計(ji)一般做(zuo)水平安(an)裝,也可(ke)做垂直(zhi)安裝.在(zai)垂直安(an)裝時要(yao)使流體(ti)充滿管(guan)道,不能(neng)出現混(hun)相流。
3.8爲(wei)了增強(qiang)分離型(xing)渦街流(liu)量計的(de)工作穩(wen)定性.最(zui)好将流(liu)🔞量計傳(chuan)感器上(shang)的接地(di)端子和(he)轉換器(qi).上的接(jie)地端❌子(zi)妥善接(jie)📐地。
4渦街(jie)流量計(ji)的使用(yong)注意事(shi)項.
4.1渦街(jie)流量計(ji)正常工(gong)作時,對(dui)流速下(xia)限有一(yi)定要求(qiu),所🈲以選(xuan)擇流量(liang)計通徑(jing)時不能(neng)根據原(yuan)管道通(tong)徑選擇(ze),而🤞要考(kao)慮流體(ti)的👌粘度(du)和密度(du),根據最(zui)小流量(liang)、最大流(liu)量、常用(yong)流量等(deng)來選擇(ze)流📐量計(ji)的💃🏻通徑(jing),而且要(yao)使常用(yong)流♉量處(chu)在可測(ce)量範圍(wei)的20%以上(shang)。
4.2渦街流(liu)量計出(chu)廠時廠(chang)家已經(jing)根據訂(ding)貨要求(qiu)對流量(liang)㊙️計🤞進行(hang)了參數(shu)設定,用(yong)戶無需(xu)修改。但(dan)如果訂(ding)購⁉️自帶(dai)顯示表(biao)頭的渦(wo)街流量(liang)計,用戶(hu)可以根(gen)據現場(chang)工況或(huo)在改變(bian)管道條(tiao)件時對(dui)部分參(can)💋數進行(hang)更爲準(zhun)确的設(she)定,從而(er)得🎯到更(geng)精确✌️的(de)測量結(jie)果,二是(shi)用🥵戶可(ke)以直接(jie)在現場(chang)從表頭(tou)讀取瞬(shun)時流量(liang)和累積(ji)流量。
4.3用(yong)戶在表(biao)頭設定(ding)的主要(yao)參數有(you):顯示方(fang)式、流體(ti)類‼️型(氣(qi)體、液體(ti)和蒸汽(qi)、流量單(dan)位、工況(kuang)壓力、工(gong)況溫度(du)🔞、工況密(mi)度、标準(zhun)狀态壓(ya)力、标.準(zhun)狀态溫(wen)度等,對(dui)于其💃他(ta)一些♊系(xi)統參數(shu),除非有(you)深刻準(zhun)确的理(li)解,一般(ban)不能随(sui)意改動(dong)。
4.4渦街流(liu)量計是(shi)一種速(su)度式流(liu)量計,因(yin)此所得(de)的流量(liang)實際📐上(shang)是工況(kuang)條件下(xia)的體積(ji)流量Qf。對(dui)于氣體(ti)而言,有(you)時爲了(le)便👨‍❤️‍👨于比(bi)📧較或結(jie)算,需将(jiang)Qf;轉換爲(wei)标準狀(zhuang)态下(0℃,1 标(biao)準大氣(qi)🙇‍♀️壓)下 的(de)标準體(ti)積流量(liang)Qn.Qf和Qn的關(guan)系式爲(wei):

　　式中：P-工(gong)況壓力(li)（MPa）；T-工況溫(wen)度（℃）；K-偏差(cha)系數，和(he)氣體壓(ya)力及氣(qi)體種類(lei)有關，一(yi)般條件(jian)下可取(qu) 1
　　也有采(cai)用(159℃,1标準(zhun)大氣壓(ya)或(20℃, 1标準(zhun)大氣壓(ya)作爲标(biao)準狀态(tai)計算标(biao)準體積(ji),這些都(dou)可在渦(wo)街流量(liang)計表頭(tou)設置,流(liu)量計就(jiu)可自動(dong)轉換🤟輸(shu)出标準(zhun)體積流(liu)量。
4當我(wo)們需要(yao)得到質(zhi)量流量(liang)Qm計算公(gong)式爲:
Qm=QfXP
式(shi)中:Qf--工況(kuang)下的體(ti)積流量(liang).p--工況下(xia)的密度(du)
　　在工業(ye)生産中(zhong),大多數(shu)液體的(de)工況密(mi)度相對(dui)比較穩(wen)🧡定,因📧此(ci)一🌏.般可(ke)以直接(jie)在渦街(jie)流量計(ji)的表頭(tou)設置流(liu)體密度(du)，這❗樣就(jiu)能直接(jie)輸出質(zhi)量流量(liang)。
　　對于氣(qi)體和蒸(zheng)汽而言(yan)，當壓力(li)和溫度(du)變化時(shi),介質密(mi)度會有(you)🌂較大變(bian)化,爲了(le)得到更(geng)精确的(de)測量結(jie)果,就需(xu)要進行(hang)溫👣度壓(ya)力補償(chang)。
　　渦街流(liu)量計可(ke)輸出4~20mA标(biao)準模拟(ni)信号(體(ti)積流量(liang)),連同溫(wen)度、壓力(li)信号全(quan)部接入(ru) 流量積(ji)算儀 或(huo)DCS計算機(ji)系統，由(you)流量積(ji)算儀或(huo)DCS計算機(ji)系統進(jin)行溫❌度(du)📧壓力補(bu)償。
流量(liang)積算儀(yi)補償方(fang)式:
　　一般(ban)氣體,溫(wen)度壓力(li)補償(用(yong)理想氣(qi)體狀态(tai)方程運(yun)算)
　　飽和(he)蒸汽,溫(wen)度或壓(ya)力單- --種(zhong)補償(内(nei)置飽和(he)蒸汽密(mi)👅度表
　　過(guo)熱蒸汽(qi),溫度壓(ya)力補償(chang)(内置過(guo)熱蒸汽(qi)密度表(biao)
　　而DCS計算(suan)機系統(tong)，由于計(ji)算機強(qiang)大的功(gong)能則可(ke)以根據(ju)各種要(yao)求采用(yong)更多種(zhong)的方式(shi)進行溫(wen)度壓力(li)補償,如(ru)内置📧溫(wen)壓🎯補償(chang)☁️模塊、氣(qi)體密度(du)計算軟(ruan)件、采用(yong)拟合度(du)☁️較高密(mi)度計算(suan)經驗公(gong)式或者(zhe)自行編(bian)程補償(chang)等等。
5渦(wo)街流量(liang)計的常(chang)見故障(zhang)分析處(chu)理
5.1有流(liu)量、無信(xin)号
　　檢查(cha)實際流(liu)量是否(fou)太小;檢(jian)查是否(fou)有信号(hao)電流輸(shu)出,電源(yuan)極性是(shi)夠正确(que).電源接(jie)線端是(shi)否松開(kai),電纜線(xian)是否斷(duan);檢查放(fang)大💃🏻器單(dan)元是否(fou)完好;檢(jian)查設定(ding)的參數(shu)是否适(shi)合實際(ji)工況;檢(jian)查低流(liu)量切除(chu)設定值(zhi)是否過(guo)大，檢查(cha)流量💋發(fa)生體是(shi)否故障(zhang);檢👅查發(fa)生體和(he)流量計(ji)流管内(nei)是否有(you)黏附物(wu)。
5.2無流量(liang)、有信号(hao)
　　檢查流(liu)體是否(fou)有流動(dong);檢查管(guan)道是否(fou)有劇烈(lie)振動;檢(jian)查接線(xian)是否正(zheng)确;檢查(cha)放大器(qi)的輸出(chu)方式是(shi)否搞錯(cuo);檢查放(fang)大器是(shi)否損壞(huai)，檢查流(liu)量計附(fu)近是否(fou)🥰有大功(gong)率的用(yong)電設備(bei)幹擾.流(liu)🛀🏻量計是(shi)否可靠(kao)接地。
53讀(du)數波動(dong)或誤差(cha)大
　　檢查(cha)流量計(ji)選型是(shi)否合适(shi);檢查設(she)定的參(can)數是否(fou)适⚽合實(shi)際工況(kuang);檢查流(liu)量計前(qian)後直管(guan)段長度(du)是否🧑🏽‍🤝‍🧑🏻足(zu)夠;檢查(cha)密封🥵墊(nian)片是否(fou)突出到(dao)管道中(zhong);檢查流(liu)量計附(fu)近是否(fou)有異常(chang)聲音,來(lai)判斷是(shi)否産生(sheng)混相流(liu);檢查流(liu)量計是(shi)否可靠(kao)接地;檢(jian)🔞查放大(da)器是否(fou)有部🔴分(fen)故障;檢(jian)查發生(sheng)體和流(liu)量計流(liu)管内是(shi)否有黏(nian)附物;檢(jian)查流量(liang)積算儀(yi)或DCS計算(suan)機🚶系統(tong)的參數(shu)設置是(shi)否與流(liu)量計的(de)一㊙️緻;如(ru)果有溫(wen)壓補償(chang),檢查溫(wen)壓測量(liang)信号是(shi)否正常(chang)。
6結束語(yu)
　　學習了(le)解渦街(jie)流量計(ji),正确安(an)裝使用(yong),就可獲(huo)得正确(que)的測量(liang)結🚶果，讓(rang)渦街流(liu)量計在(zai)優化生(sheng)産過程(cheng)調💃🏻節控(kong)制和節(jie)約🔱能源(yuan)方面♋發(fa)揮更大(da)的作用(yong)。

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