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      渦街流量計的工作原理,應用及常見故障分析

      時間:2021-11-06
      1.渦街流量計的工作原理:渦街流量計的原理是在流量計管道中設置一個滯流件。當流體流過滯流件時,由于滯流件表面的滯流效應,下游會產生兩個不對稱的渦流。這些渦流在滯流件的側面和后面分開,形成所謂的卡門(Karman)渦流列。兩個渦流的旋轉方向是相反的。理論上,當h/L=0.281(h是兩個渦流列的寬度。
      渦街流量計是一種基于卡門渦街原理的流體振蕩流量計。也就是說,在流動的流體中放置一個非流線型對稱形狀的物體(渦街流量傳感器稱為渦流發生體),會在下流體兩側產生兩列有規律的渦流,即卡門渦街,其渦流頻率與來流速度成正比:F=Stu/d。
      F-渦街頻率D-渦街發生體寬度。
      u-來流速度St-斯特勞哈爾數。
      St值與漩渦發生體寬度d和雷諾數Re有關。當雷諾數Re=2×104時,St為變數:當Re在2×104~7×106范圍內時,St值基本保持不變,該范圍為流量計的基本測量范圍。雷諾數Re是一示粘性流體流動特性的無量綱數,其物理意義是流體流動慣性力與粘滯力的比值。
      上述表明,當,當D和ST為固定值時,渦流產生的頻率F與流體的平均流速U成正比。通過測量渦流的頻率,可以獲得流體的流量,并利用這一特性制成渦街流量計。
      二、渦街流量計的特點:
      1.渦街流量計幾乎可以用于所有可以形成渦列的場合,不僅可以用于封閉管道,還可以用于開放式溝槽。
      2.應用廣泛,可測量氣體、液體和蒸汽。
      3.渦街流量計無可動機械部件,維護工作量小,儀器常數穩定;與孔板流量計相比,渦街流量計測量范圍大,壓力損失小,精度高,無需導壓管,安裝維護簡單。
      4.但渦街流量計的環境相關參數較多,在使用現場容易被忽視,影響流量計的正確性能。
      5.渦街流量計測量范圍較大,一般為10:1。
      6.使用時注意避免機械振動,尤其是管道的橫向振動。
      7.介質溫度對渦街流量計的使用性能也有很大影響。
      三、渦街流量計常見故障。
      ①指示長期不準確;②始終無指示;③指示波動大,讀數不可讀;④指示不回零;⑤小流量時無指示;⑧大流量時指示還可以,小流量時指示不準確;⑦流量變化時指示變化跟不上;⑧儀表K系數無法確定,很多數據不一致。
      1.選擇問題。一些渦街傳感器在口徑選擇或設計選擇后,由于工藝條件的變化,選擇較大的規格。實際選擇應盡可能小,以提高測量精度。這方面的原因主要與問題①.③⑥有關。例如,渦街管道設計用于幾種設備由于工藝部分設備有時不使用,導致實際使用流量減少,實際使用導致原設計選擇口徑過大,相當于提高可測流量下限,工藝管道小流量指示不能保證,流量也可以使用,因為如果有時太難重建。工藝條件的變化只是暫時的。重新整定參數可以提高指示的準確性。
      2.安裝問題。主要原因是傳感器前的直管段長度不夠,影響測量精度,主要與問題①有關。
      3.參數整定方向的原因。由于參數錯誤,儀表指示錯誤。參數錯誤導致二次儀表滿度頻率計算錯誤,主要與問題①.③有關。滿度頻率相似使指示長期不準確。實際滿度頻率計算的滿度頻率使指示波動較大,無法讀取。數據中參數的不一致性影響了參數的***終確定。解決方案是確定參數并重新校準。
      四、二次儀表故障。這部分故障很多,包括:一次儀表電路板斷線,量程設置有個別位置顯示不良,K系數設置有個別位置顯示不良,無法確定量程設置和K系數設置。這部分原因主要與問題①.②有關。通過修復相應的故障,可以解決問題。
      5.線路連接問題。在某些電路表面,電路連接良好。仔細檢查后,有些接頭實際松動,導致電路中斷。雖然有些接頭連接緊密,但由于副線問題,緊固螺釘緊固在線皮上,這也導致電路中斷。這部分原因主要與問題②有關。
      6.二次儀表與后續儀表的連接。由于后續儀器的問題或后續儀器的維護,二次儀器的MA輸出電路中斷。對于這類二次儀器,這部分原因主要與問題②有關。
      7.二次儀表平軸電纜故障導致電路無指示。由于長期運行和灰塵的影響,平軸電纜故障可以通過清洗或更換平軸電線來解決。
      8.對于問題⑦,主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺釘松動,導致表頭下沉,指針與表殼摩擦大,動作通過調整表頭并重新固定,問題相應解決。
      9.使用環境問題。特別是安裝在井內的傳感器部分,由于環境濕度大,線路板受潮,主要與問題②有關。解決方案是改用分體式流量計。
      10.由于現場調整不好,或調整后實際情況發生變化。由于現場振動噪聲平衡調整和靈敏度調整不良,或調整后一段時間后現場情況發生變化,導致指示問題。這部分原因主要與問題④.⑤有關。使用示波器,結合工藝操作,重新調整。

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