渦街(jiē)流量計應用常見(jian)問題及分析
1.1現象(xiàng)一：示值穩定，趨勢(shì)清晰，但誤差明顯(xian)
分析：DCS中設置、組态(tai)錯誤。
開方運算爲(wei)最常見錯誤，也常(cháng)見溫壓換算公式(shì)、密度查詢⭕公式錯(cuo)誤，修正錯誤即可(ke)。

1.2現象二：開車時，示(shi)值爲零，工藝正常(cháng)時，測量正常；但在(zai)⚽正常🤩生産💔中，流量(liàng)稍小就回零，流量(liàng)大時，測量正常
分(fèn)析：流量計測量下(xià)限高于開車時的(de)小流量，問題在于(yú)：流量計口徑規格(gé)偏大，或流量計自(zi)身下限偏高。
調高(gao)靈敏度可降低下(xià)限，但很可能發生(sheng)無流量、有示值❌的(de)♉情況發生，原因在(zai)于：高靈敏度下，幹(gàn)擾被誤識爲✌️渦街(jie)信号，應換裝更小(xiǎo)口徑規格産品，以(yi)增強流量信号，但(dan)可🔞能引發現象三(san)問題。因此更換具(jù)有更低測量下限(xiàn)的産品是更好🔆的(de)辦法。

注釋：
第二種(zhǒng)現象，是選了最好(hao)的渦街，像熟知的(de)愛默生✉️和橫河的(de)渦街，一般就是開(kai)車的時候沒流量(liang)，等開車成🥰功正常(chang)生産了流量♋計就(jiu)好好的了。
　　想要解(jiě)決這個問題，隻有(you)辦法，那自由提升(shēng)靈敏度✉️，那提高了(le)靈敏度以後，渦街(jiē)的下限就下去了(le)，但這麽搞就會發(fā)生渦街歸不0，沒有(you)流量也有指示，這(zhe)個⁉️惹的麻煩就會(huì)更大。
　　還有一種解(jie)決方案就是換小(xiǎo)口徑的表，那也是(shi)相當麻煩，得重🏃新(xin)買重新配管重新(xin)安裝。口徑變小，測(cè)量下限也變低了(le)，流量可以測到了(le)，但是你這麽做了(le)以後，往往會發生(shēng)這個問題。
1.3現象三(san)：流量大時，誤差嚴(yán)重，甚至發生體/傳(chuan)感器斷裂
分析：渦(wo)街的穩定性随流(liu)速升高呈現穩定(dìng)性變差的趨勢，如(ru)不能有效抑制，将(jiang)産生漏計漩渦個(gè)數的情形，即“漏波(bō)”現象，常見流量超(chao)上限後，流量越大(da)、示🏃‍♀️值越小👨‍❤️‍👨的“倒走(zǒu)”現象，呈現超常誤(wù)差，更大的風險在(zai)于傳感器/渦街發(fā)生體斷裂。
在此，首(shǒu)先必須解除渦街(jiē)發生體及渦街傳(chuán)感器的斷裂風險(xiǎn)，必須更換更大口(kou)徑規格，但易引發(fa)現象二。
因此，更換(huan)具有更高測量上(shang)限的産品是更好(hao)的解決方🙇‍♀️法。

注釋(shì)：
　　流量小的時候蠻(man)好的，流量大的時(shi)候誤差非常大，大(da)到負百分之幾十(shí)。因爲渦街他有個(ge)特有度現象🤩，當流(liú)量大于它的測量(liàng)範圍的時候，真正(zheng)的測量能🐕力，渦街(jie)會出現⛱️倒走現象(xiàng)，就是流量越🌂大指(zhǐ)示越小，這也是渦(wō)街特有的漏波現(xiàn)象。還有更嚴重的(de)情況🚶‍♀️，就是發生體(ti)或者傳感器斷裂(lie)，高速砸向下遊。如(rú)果👨‍❤️‍👨下遊是非常昂(áng)貴的設備，那這個(gè)禍就惹的大了，這(zhe)種現象的後果非(fēi)常嚴重⭐，得想盡辦(bàn)法去避免這種現(xiàn)象的發生。
　　下面這(zhe)兩張圖就是渦街(jie)漏波的原因，因爲(wei)渦街越強的🙇‍♀️時🈲候(hòu)越不穩定，不穩定(ding)就是信号幅度大(da)大小小，小到有些(xiē)信号無法被觸發(fā)器識别。通過把頻(pín)率信号變成方波(bo)以後，可👈以數出漩(xuán)渦個數，然而跟真(zhēn)㊙️正的渦街個數相(xiàng)比🥰，少了44.3%。
1.4現象四：無(wú)流量，有示值；調整(zheng)後，零點穩定，但有(yǒu)流量，也無示值
分(fen)析：無流量時，渦街(jiē)流量計輸出的是(shi)幹擾信号，通過降(jiang)低靈敏🐉度舍棄幹(gàn)擾，可使流量計歸(guī)零，但如幹擾信号(hao)的強度🚩高于最大(da)流量的渦街信号(hao)，意味着🎯：舍棄幹🆚擾(rǎo)的同時，流量❓信号(hào)也完全被舍棄，流(liu)量計🏒不可用。
振動(dòng)幹擾下，半水煤氣(qì)總管渦街信号（管(guan)徑2200mm）


高分辨率幹擾(rǎo)信号頻譜識别及(ji)抑制系統提取的(de)渦❓街信号，流速0.25至(zhì)1m/s
注釋：
第四種現象(xiàng)，非常嚴重，會讓用(yòng)戶覺得自己是上(shàng)當受騙了👅。沒🥰有流(liu)量的，卻有指示，通(tong)過調整靈敏度以(yǐ)後，零點穩定了，但(dan)有🚩流量的時候流(liú)量計也沒有指示(shì)了，這個是最頭疼(teng)的事了。
1.5現象五：示(shì)值波動異常，誤差(chà)大
分析：直管段不(bu)足、安裝偏心過大(dà)、大尺寸異物挂/附(fu)、氣‼️液共存等破壞(huai)卡門渦街的産生(shēng)條件，流量計将亂(luàn)流、雜亂漩渦誤識(shí)爲渦街信号

高爐(lu)煤氣，管徑600mm，運行6個(ge)月後，不能産生卡(ka)門渦街

清理探頭(tou)後，測量準确
注釋(shì)：
第五種現象，示值(zhi)波動很大，誤差也(ye)很大。比方說閥門(mén)、壓⛷️縮機、泵、任何東(dōng)西都沒動過，流量(liang)不應該出現大的(de)波動♍，但是流量指(zhi)示就是不對，這個(ge)時候往往就是因(yīn)爲上面說列舉的(de)幾個原因。
下面的(de)圖片是一個典型(xing)的髒污影響測量(liàng)的問題，這個高爐(lu)煤氣，用了一段時(shi)間以後，突然指示(shi)不對了，完全找♉不(bu)到渦街信号，通過(guò)在線檢測手段，判(pan)斷💞出探頭堵了，拆(chai)下後，手指摳幹淨(jìng)裝上，渦街立馬出(chū)🔴來了，很穩定。
1.6現象(xiàng)六：流量變化，而示(shì)值基本不變，或變(biàn)化混亂，已🈲不能反(fǎn)應流量變化趨勢(shì)
分析：振動幹擾、電(dian)磁幹擾信号強度(du)超越最大流量下(xia)🧡的渦街信号強度(du)，流量計輸出的是(shi)幹擾信号頻率，與(yǔ)渦街頻率🐉無關，因(yin)而與流量無關、包(bao)絡線含流✏️量信息(xī)💁，其他爲幹擾

注釋(shi)：
第六種現象，流量(liàng)在變，但示值始終(zhōng)都沒有變化，遇🤟到(dao)📧這個問題，毫無疑(yí)問隻能退貨處理(li)。
　　這個隻有兩種原(yuán)因，一種是振動幹(gàn)擾，另一種是電磁(cí)幹擾。簡單的就是(shì)幹擾信号，把渦街(jiē)信号給壓制🈚掉了(le)💰，所以流量在怎麽(me)變，流量計示值都(dou)隻是顯示的幹擾(rǎo)✨信号。
問題的彙總(zǒng)分析
問題的嚴重(zhong)程度
現象一 ~ 現象(xiàng)六，依次遞增
問題(tí)的總結分析
非渦(wo)街流量計問題?現(xiàn)象一
測量上限不(bú)足帶來的問題?現(xian)象三
測量下限過(guo)高帶來的問題?現(xian)象二、現象四、現象(xiàng)六
安裝及流體條(tiao)件帶來的問題?現(xiàn)象五
根據經驗，8成(chéng)以上的運行不良(liang)，源于渦街流量計(ji)的測量下限高于(yu)欲測流量
現象二(er)：渦街流量計測量(liang)下限高于開車時(shi)的小流量，低于常(cháng)用流量。
現象四：渦(wō)街流量計測量下(xia)限高于常用流量(liàng)。
現象六：渦街流量(liàng)計測量下限遠高(gāo)于欲測流量範圍(wei)。
渦街流量計的測(cè)量下限并非固定(dìng)值，與流體工況密(mi)度♌及現場振動幹(gan)擾/電磁幹擾強度(dù)密切相關。
密度下(xia)降n倍，下限升高?n倍(bei)。
幹抗升高n倍，下限(xiàn)升高?n倍。
　　根據的工(gōng)程經驗，對于工藝(yì)專業給出的最小(xiao)流量、最大流🔞量(或(huò)量程)要求，應根據(jù)情況，在渦街流量(liang)計🍓的口徑選🥰擇時(shi)㊙️，留出“容錯”餘量。
渦(wō)街流量計的測量(liàng)下限，應爲工藝提(ti)出的最小流量的(de)1/3-1/10，依據🧡工藝數據的(de)可信度。
常見現場(chǎng)道振動幹撫，可按(an)照0.2-0.5g估算，常取決于(yú)動設備🔴的性能及(jí)安裝水平，風管按(an)動強度可高達2g-5g。
渦(wō)街流量計的測量(liàng)上限，應爲工藝提(ti)出的最大流量3倍(bèi)🔱以上♻️。
容錯餘量直(zhí)接受限于渦街流(liú)量計的量程比性(xing)能指标🍓。
問題的解(jiě)答
　　首要的事項，是(shì)根據工藝要求選(xuan)擇正确的口徑規(guī)格，以得到滿足工(gōng)藝要求的測量範(fan)圍，即足夠的測量(liàng)限。
　　渦街流量計爲(wei)速度式流量計，應(ying)采用工況流速進(jin)行測量範圍的性(xing)能核算及審查。
關(guān)于測量下限的核(he)算
　　流量低于下限(xian)，最好的結果是示(shi)值爲零，與其他模(mo)拟🧡式流量計不同(tóng)，已不能反應流量(liàng)趨勢，而非精度下(xià)降！因此必須留出(chu)足夠的下限餘量(liàng)。
　　代表小流量的是(shì)低頻信号，而非微(wēi)弱信号，因此，常用(yong)🛀🏻的“小信号截除”穩(wěn)定零點的措施對(duì)渦街基本無效。
　　渦(wō)街的測量下限通(tōng)常由下列四個因(yin)素共同制約，實際(ji)下限必須取四個(ge)因素決定的最差(chà)值，最差值✉️通常🌐源(yuan)于㊙️抗振性能的限(xiàn)制，因此表現出“渦(wo)街最怕振動”的共(gong)識
雷諾數下限的(de)限制：
信号處理系(xì)統的低端頻響限(xiàn)制：，直接查詢
信号(hao)處理系統的增益(yi)及抗幹擾能力的(de)限制
基于抗振性(xìng)能認證指标及現(xian)場振動強度的流(liu)速測✌️量下限的核(hé)算：
Vmin_1 →基于雷諾限制(zhi)的工況流速下限(xian)（m/s）
Rd_min→爲保證标稱精度(du)，所需的最小雷諾(nuò)數
μ →流體在工況下(xia)的動力粘度（cp或mpa.s）
ρ →流(liu)體工況密度（kg/m3）
D→管道(dao)内徑（mm）
Vmin_4→ 基于抗振性(xìng)能認證指标及現(xiàn)場管道振動強度(du)的流速下限（m/s）
V0→認證(zheng)時的時速下限（m/s）
VIf→預(yu)計的現場管道振(zhèn)動幹擾強度（g）
ρ0→認證(zhèng)時的流體工況密(mì)度（kg/m3）
VIo→認證的抗振動(dòng)幹擾強度性能（g）
ρ→現(xian)場流體工況密度(dù)（kg/m3）
Vmin_3→ 基于信号處理系(xì)統抗幹擾能力的(de)流速下限（m/s）
C→常數，由(yóu)信号處理系統的(de)增益及抗幹擾能(neng)力共同決定，各産(chan)品存在明顯差異(yì)
ρ→流體工況密度（kg/m3）
關(guan)于測量上限的核(hé)算關于測量上限(xiàn)的核算
　　流量高于(yú)上限，最好的結果(guǒ)是因“漏波”“倒走”産(chǎn)生的💋超常誤差🈚，更(gèng)有可能緻使傳感(gǎn)器壽命縮短，甚至(zhì)發🚶‍♀️生體或傳感器(qi)🐉斷裂的現象，威脅(xié)下遊設備的安全(quan)，因此必須留出足(zu)夠的上限餘🥵量。
渦(wo)街的測量上限通(tōng)常由下列兩個因(yīn)素共同制約🚶‍♀️：
1.信号(hào)處理系統高端頻(pin)響、渦街發生體及(ji)傳感器的結構承(chéng)受♻️能力的限制，通(tōng)常可直接采用制(zhi)造商提供的上限(xiàn)♍值
2.工藝要求的壓(ya)力損失極限限制(zhì)：

?P流量計産生的永(yǒng)久壓力損失（kPa）
Cd 渦街(jie)流量計阻力系數(shu)，由其結構決定
V流(liú)體工況流速，通常(chang)取最高流速（m/s）
ρ流體(ti)工況密度（kg/m3）
　　渦街對(dui)于易氣化的液态(tài)流體，如液氨、LNG、乙醇(chún)等，應确保足☎️夠😄高(gao)的上遊壓力或足(zú)夠低的溫度，以避(bi)免氣腐蝕☔現象的(de)發🔞生。公認的🐇下遊(you)最低壓力Pdmin可采用(yong)下式計算：

Pd min_  →下遊最(zui)低壓力限（kPa_a）-絕對壓(yā)力

P vap → 流體在工況溫(wen)度下的飽和蒸汽(qì)壓（kPa_a）-絕對壓力
?P  →總壓(yā)降（kPa）
Cd →渦街流量計阻(zǔ)力系數，由其結構(gou)決定
V →流體工況流(liu)速，通常取最高流(liu)速（m/s）
ρ →流體工況密度(dù)（kg/m3）
C1 →制造商提供的常(cháng)數，取決于儀表結(jie)構（無量綱）
C2 →制造商(shang)提供的常數，取決(jué)于儀表結構（無量(liang)綱）
安裝條件的審(shěn)核
謹慎審核制造(zào)商要求的直管段(duan)需求
　　由于缺乏試(shi)驗數據及各産品(pin)結構差異，許多制(zhi)造💔商照🌂搬GB/T 2624.2-2006之前的(de)孔闆直管段需求(qiu)，制造商制造商提(ti)💘出的直管段需求(qiu)或許已經過低。
　　不(bu)足的直管段，輕則(ze)導緻漩渦強度不(bu)穩定，産生難以接(jie)受的誤差；重則不(bu)能産生卡門渦街(jiē)，連流量趨勢也不(bú)能🌈反映。避免㊙️不滿(man)管的安裝位置液(ye)體不滿管，可能導(dǎo)緻傳感器不能拾(shi)取渦街信号，産生(shēng)難以接受的誤差(chà)，甚至連流量趨勢(shì)💰也不能反映。
　　氣體(ti)管線下部存有液(ye)體時，氣體産生的(de)渦街緻使液🈲體✌️飛(fēi)🏃‍♂️濺，産生的幹擾往(wang)往遠超氣體渦街(jiē)信号強度，緻使流(liú)🔱量趨勢也不能反(fǎn)映。

須謹慎考量的(de)創新
大口徑/低流(liú)速的應用問題
　　由(you)于K系數與渦街流(liú)量計流通管内徑(jìng)呈反比，對于相🈲同(tong)流速，呈現口徑規(gui)格越大，渦街頻率(lǜ)越低的規律，在選(xuǎn)用DN200及以上口徑規(gui)格的滿管式渦街(jiē)流量計時，可能出(chū)現渦街頻率與流(liú)速波動頻率相近(jìn)甚至相同的情形(xing)，緻使渦街頻率無(wú)法正确識别，産生(sheng)難以接受的測量(liàng)誤差，這種📞情形出(chu)現的概率随口徑(jing)規格的增大及💚流(liu)速的降低而升高(gāo)，因此更易出現💯在(zài)大口徑液體檢測(ce)的應用之中，這正(zhèng)是大多數制造商(shāng)不生産DN300以上規✉️格(ge)滿管式渦街流量(liang)計的真正原因。
自(zì)帶壓力檢測的問(wen)題
　　由于渦街流量(liang)計流通管内部流(liú)場呈現劇變的流(liu)場，依據伯努🧡利方(fang)程即可判定：在渦(wo)街本體管壁上取(qǔ)得👄的壓力，與真實(shí)的管道靜壓必定(ding)存在明顯差異，并(bìng)且，其差值與流體(ti)的流量/密度/粘度(dù)等特性密切關聯(lián)，當前缺乏試驗數(shu)據證明自帶壓力(lì)檢測的誤差可信(xìn)度。

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