摘 要：介紹(shào)了渦街流(liu)量計 優點(dian)，闡述了渦(wō)街流量計(ji)的工作原(yuan)理，重點描(miáo)述了在安(an)裝🏃‍♂️使用過(guo)程中應注(zhù)意的要點(diǎn)，最後簡要(yao)提出常見(jiàn)故障分析(xī)處理措施(shī)📐。
　　對流體的(de)流量準确(que)測量是工(gōng)業化生産(chǎn)中的重要(yao)🏒環節，目前(qián)雖🚶然流量(liàng)計的種類(lei)繁多，渦街(jiē)流量計還(hai)☀️是因爲諸(zhu)多優點而(er)🍓得到廣泛(fàn)的應用。
1渦(wō)街流量計(ji)的優點
1.1渦(wo)街流量計(jì)測量元件(jiàn)結構簡單(dān)，性能可靠(kào),使用壽命(ming)✉️長,維護量(liàng)☁️小。
1.2渦街流(liu)量計測量(liang)範圍寬，量(liang)程比一般(bān)能達到1:10。
13渦(wo)街流量計(ji)的體積流(liú)量不受被(bèi)測流體壓(yā)力、溫度❄️、密(mi)💛度或粘度(dù)等熱工參(cān)數的影響(xiang),--般不需單(dān)獨标定，可(ke)測:量液體(tǐ)、氣體和📱蒸(zhēng)汽的流量(liàng)。
1.4渦街流量(liang)内計無可(ke)動部件，也(yě)沒有阻礙(ai)流體流動(dong)的節流🥵部(bù)📱件，因而造(zào)成的壓力(li)損失小。
1.5渦(wō)街流量計(ji)精度較高(gao),可達0.5%。
2渦街(jie)流量計工(gong)作原理
　　在(zài)流體中插(chā)入一物體(ti)時,流體流(liú)動受到影(yǐng)響，在障㊙️礙(ai)物的兩側(cè)就會交替(tì)地分離釋(shì)放出兩串(chuan)旋渦.在👉下(xia)遊形成互(hu)相平行的(de)兩個旋渦(wo)流.稱爲卡(kǎ)門渦街。障(zhàng)礙物✨就是(shì)旋㊙️渦發生(shēng)體.它可♊以(yi)是三棱柱(zhù)體,或者⭕圓(yuan)柱體,如📧圖(tu)1所示。

　　旋渦的回(hui)旋方向,因(yin)所在旋渦(wo)流的不同(tóng)而不同..如(ru)❤️圖🌍所示，在(zài)上邊的一(yi)列旋渦流(liú)爲順時針(zhēn)方向旋轉(zhuǎn),在下邊的(de)- -列則作逆(ni)時針🌐旋轉(zhuan)。由于旋渦(wō)之間相互(hù)作用,其💁旋(xuán)渦流一般(bān)是不穩定(ding)的。但是理(li)論和實驗(yan)證明，當滿(mǎn)足參數h/=0.281 (h 爲(wèi)卡門渦街(jie)🏃列的間隔(ge)㊙️.1爲同列中(zhōng)旋渦的間(jiān)隔)時,渦街(jiē)是穩🈲定的(de),并且單🔴側(ce)旋渦的分(fèn)🌍離釋放頻(pin)率f與流體(tǐ)流速v、旋渦(wō)⛷️發生體寬(kuan)度d(三🈲棱柱(zhu)時爲底寬(kuān),圓柱時爲(wèi)直徑)的關(guan)系符合下(xià)式:
f=St*v/d
式中:St-斯(si)特勞哈爾(er)系數
　　St是雷(léi)諾數Re的函(hán)數,當Re=500~150000時,St=0.16(對(dui)三棱柱體(tǐ)和St=0.2(對圓柱(zhù)體)。在🚶工業(ye)中檢測的(de)流速,實際(ji)上幾乎都(dou)不超出這(zhe)個範圍。
　　由(you)上式可見(jiàn)，旋渦的分(fèn)離頻率f隻(zhi)決定于介(jiè)質流速和(hé)和✊旋💰渦發(fa)生體寬度(dù)之比.而不(bú)受溫度、密(mi)度和粘度(du)等影響,因(yīn)此,對f進行(háng)檢測,可以(yi)得到介質(zhi)流速v,并🙇🏻由(yóu)此求得介(jie)質的體積(jī)流量。
3渦街(jiē)流量計安(an)裝注意事(shi)項
　　正确安(an)裝渦街流(liu)量計,才能(néng)得到準确(que)的測量結(jié)果。
3.1渦街流(liú)量計避免(miǎn)安裝在溫(wēn)度變化很(hen)大、含腐蝕(shi)性氣體、電(diàn)磁幹💋擾大(dà)的環境中(zhong)。流量計應(ying)避開電動(dong)機、水泵等(děng)振動物體(tǐ),安裝在振(zhen)動較小的(de)管道上,若(ruo)振動較大(dà),則必須加(jiā)設管道支(zhi)撐。
3.2注意安(ān)裝時流量(liàng)計.上的方(fāng)向箭頭指(zhǐ)示需與流(liu)體流🚶‍♀️動🈲方(fāng)向一緻。
3.3渦(wo)街流量計(ji)是速度式(shi)測量儀表(biǎo),其測量精(jīng)度受管道(dào)㊙️内☂️流體速(su)度分布規(gui)律變化的(de)影響較大(da),爲了保證(zhèng)正🌈确測量(liang),流量計前(qián)後要保證(zheng)一-定長度(du)的直管🥰段(duan)。
　　如果流量(liàng)計.上遊有(you)縮管,則上(shang)遊側的直(zhí)管段長度(dù)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼至少㊙️爲🎯5D(D:流(liú)🚶量計的标(biao)稱内徑) ;如(rú)果流量計(ji)上遊有擴(kuo)管或者彎(wān)頭,則上遊(you)側的直管(guǎn)段長度至(zhì)少爲10D;閥門(men)應該裝在(zai)流量計的(de)下遊,如果(guo)閥門一定(dìng)要裝在流(liu)量計的上(shang)遊,則上遊(you)側的直管(guan)段長度至(zhi)少爲20D;流量(liàng)❌計下遊側(ce)的🐉直管段(duan)長度至少(shǎo)爲5D。
3.4流量計(jì)相鄰直管(guǎn)道的内徑(jing)必須與流(liu)量計的内(nei)徑🐉一緻,或(huò)🌈略大于流(liú)量計内徑(jìng),安裝時流(liu)量計的中(zhong)心🚩和管道(dao)的中心需(xu)保持義緻(zhì),特别需要(yao)注意的是(shì)不🌈要将流(liú)量計安🥵裝(zhuang)的密☎️封墊(niàn)片突出到(dào)管道中，否(fou)則會影響(xiǎng)精度，如圖(tú) 2 所♻️示。

3.5需要(yao)測量流體(ti)壓力、溫度(dù)做溫壓補(bu)償時,将測(ce)壓孔設🧑🏾‍🤝‍🧑🏼置(zhì)在渦街流(liu)量計下遊(yóu)的2~7D之間的(de)地方。将測(ce)溫孔設置(zhì)在離⛹🏻‍♀️測壓(yā)點下遊1~2D(D:流(liu)量計的标(biao)稱内徑)之(zhī)間的地方(fāng)。如圖3所示(shì)

3.6被測流體(tǐ)爲單一狀(zhuàng)态時,渦街(jie)流量計可(kě)以測量氣(qi)🏃體、液體和(hé)蒸汽。但是(shi)在混相流(liú)的狀态.流(liu)量計是不(bu)能作出正(zheng)确的🈚測量(liàng)的。所以要(yao)注意不同(tóng)流體要有(you)不同安裝(zhuang)方式,爲的(de)就是避免(miǎn)産生混相(xiàng)流。

　　圖4是測(cè)量氣體、蒸(zhēng)汽時流量(liang)計的安裝(zhuāng)方式，将流(liu)量計位置(zhi)擡高，避免(mian)在流量計(ji)處聚集液(yè)體;圖5是測(cè)量液體時(shi)流量計的(de)安裝方❄️式(shi),将流量計(jì)位置降低(di),避❗免在流(liu)⭐量計處聚(jù)集氣🏃‍♂️泡。
3.7渦(wo)街流量計(jì)一般做水(shui)平安裝,也(ye)可做垂直(zhi)安裝.在垂(chuí)直㊙️安裝時(shí)要使流體(tǐ)充滿管道(dào),不能出現(xiàn)混相流。
3.8爲(wei)了增強分(fèn)離型渦街(jiē)流量計的(de)工作穩定(dìng)性.最好将(jiāng)流量計傳(chuán)感器上的(de)接地端子(zi)和轉換器(qì).上的接☔地(dì)端子妥善(shàn)接地。
4渦街(jie)流量計的(de)使用注意(yi)事項.
4.1渦街(jie)流量計正(zheng)常工作時(shi),對流速下(xià)限有一定(dìng)要求⭐,所以(yi)選擇流量(liang)計通徑時(shi)不能根據(ju)原管道通(tong)徑選㊙️擇,而(er)👈要考慮流(liu)體的粘度(dù)和密度,根(gēn)據最小流(liu)量、最大流(liu)量、常用流(liú)量等來選(xuǎn)擇流量計(jì)的通徑,而(er)且要使常(chang)用流量處(chù)在可🧡測量(liang)範圍的20%以(yǐ)上。
4.2渦街流(liú)量計出廠(chang)時廠家已(yi)經根據訂(dìng)貨要求對(dui)流量計進(jin)行了參數(shù)設定,用戶(hù)無需修改(gǎi)。但如果訂(dìng)購自帶顯(xian)示表頭的(de)渦街流量(liàng)計,用戶可(ke)以根據現(xian)場工況或(huo)在改變管(guan)道條⛱️件時(shí)對🌏部分參(cān)數進行更(geng)爲準确的(de)設定,從而(ér)得到更精(jīng)确的測量(liang)結果,二是(shi)用戶可以(yi)直接在現(xiàn)場從表頭(tou)讀取瞬時(shí)💁流量和累(lèi)積流量。
4.3用(yòng)戶在表頭(tou)設定的主(zhǔ)要參數有(you):顯示方式(shi)、流體類型(xíng)(氣✂️體♋、液體(tǐ)和蒸汽、流(liu)量單位、工(gōng)況壓力、工(gong)況溫度、工(gong)況密度、标(biao)準狀态壓(ya)力、标.準狀(zhuang)态溫度等(deng),對于其他(ta)一些系統(tong)參數,除非(fei)有深刻準(zhun)确的✨理解(jiě),一般不能(néng)随意改動(dong)。
4.4渦街流量(liang)計是一種(zhong)速度式流(liú)量計,因此(cǐ)所得的流(liu)量實際💛上(shang)是工況條(tiáo)件下的體(tǐ)積流量Qf。對(duì)于氣體而(er)言,有時爲(wèi)了便于比(bi)較或結算(suan),需将Qf;轉換(huan)爲标準狀(zhuàng)🤞态下(0℃,1 标準(zhǔn)大氣壓)下(xia) 的标準體(ti)積流量Qn.Qf和(he)Qn的關系式(shì)爲:

　　式中：P-工(gōng)況壓力（MPa）；T-工(gong)況溫度（℃）；K-偏(pian)差系數，和(hé)氣體壓力(lì)及🏃氣體種(zhong)🐇類有關，一(yi)般條件下(xia)可取 1
　　也有(yǒu)采用(159℃,1标準(zhun)大氣壓或(huo)(20℃, 1标準大氣(qì)壓作爲标(biao)準狀态計(jì)算标準體(tǐ)積,這些都(dōu)可在渦街(jie)流量計表(biao)頭設置,流(liu)量計就可(ke)❤️自動👣轉換(huàn)輸出标準(zhun)體積流量(liàng)。
4當我們需(xū)要得到質(zhì)量流量Qm計(ji)算公式爲(wèi):
Qm=QfXP
式中:Qf--工況(kuang)下的體積(ji)流量.p--工況(kuàng)下的密度(dù)
　　在工業生(shēng)産中,大多(duo)數液體的(de)工況密度(du)相對比較(jiào)🐪穩定,因此(ci)一.般可以(yǐ)直接在渦(wo)街流量計(jì)的表頭設(shè)置流體密(mi)度，這樣就(jiu)能直接輸(shu)出質量流(liú)量。
　　對于氣(qi)體和蒸汽(qi)而言，當壓(yā)力和溫度(du)變化時,介(jiè)質密度會(huì)🤟有較大變(bian)化,爲了得(dé)到更精确(que)的測量結(jie)果,就需要(yào)進行溫♉度(dù)壓力補償(cháng)。
　　渦街流量(liang)計可輸出(chu)4~20mA标準模拟(ni)信号(體積(ji)流量),連同(tóng)☂️溫度、壓力(li)信号全部(bù)接入 流量(liàng)積算儀 或(huo)DCS計算機系(xi)統，由流量(liàng)積算儀或(huò)DCS計算機系(xì)統進行㊙️溫(wen)度壓力補(bǔ)償。
流量積(jī)算儀補償(chang)方式:
　　一般(bān)氣體,溫度(du)壓力補償(cháng)(用理想氣(qi)體狀态方(fang)程運算🐕)
　　飽(bǎo)和蒸汽,溫(wen)度或壓力(lì)單- --種補償(cháng)(内置飽和(he)蒸汽密度(dù)表
　　過熱蒸(zheng)汽,溫度壓(yā)力補償(内(nei)置過熱蒸(zheng)汽密度表(biao)
　　而DCS計算機(ji)系統，由于(yú)計算機強(qiang)大的功能(neng)則可以根(gēn)據各🤞種❗要(yao)求采用更(gèng)多種的方(fang)式進行溫(wēn)度壓力補(bu)償,如内置(zhi)溫壓🤟補償(chang)模塊、氣體(ti)密度計算(suan)軟件、采用(yòng)拟合度較(jiao)高密💃度計(ji)算♌經驗公(gong)式或者🌍自(zì)行編程補(bǔ)償等等。
5渦(wo)街流量計(jì)的常見故(gù)障分析處(chù)理
5.1有流量(liàng)、無信号
　　檢(jian)查實際流(liu)量是否太(tài)小;檢查是(shì)否有信号(hao)電流輸🙇🏻出(chū),電源極性(xìng)是夠正确(què).電源接線(xiàn)端是否松(song)開,電纜線(xian)是否斷🔞;檢(jiǎn)查放大器(qì)單元是否(fǒu)完好;檢查(cha)設定的參(cān)數是否适(shi)合實際工(gong)況;檢查低(dī)流量切除(chu)設定值🔞是(shì)否過大，檢(jian)查流量發(fā)生體是💰否(fǒu)故障;檢查(cha)發生體🔞和(hé)流量計流(liu)管内是否(fou)有黏附物(wu)。
5.2無流量、有(yǒu)信号
　　檢查(chá)流體是否(fǒu)有流動;檢(jian)查管道是(shì)否有劇烈(liè)振動;檢查(cha)接線是否(fou)正确;檢查(cha)放大器的(de)輸出方式(shì)是否搞錯(cuo);檢查放大(da)器是否損(sun)壞，檢查流(liu)量計附近(jìn)是否有大(da)功♻️率的用(yong)電設備幹(gàn)擾.流量計(jì)是否可靠(kào)接地。
53讀數(shù)波動或誤(wu)差大
　　檢查(chá)流量計選(xuan)型是否合(hé)适;檢查設(shè)定的參數(shù)是否🔱适合(he)實際工況(kuang);檢查流量(liàng)計前後直(zhi)管段長度(dù)是否㊙️足夠(gou);檢查密封(fēng)墊片是否(fǒu)突出到管(guan)道中;檢查(chá)流量計附(fù)近是否有(yǒu)異常聲音(yin),來判斷是(shi)否産生混(hùn)相流;檢查(chá)流量💘計是(shì)否可🔅靠接(jiē)地;檢查放(fang)大器是否(fou)有部分故(gù)障;檢查發(fa)生體和流(liu)量計流管(guan)内是否有(you)黏附物;檢(jian)查流量積(jī)算儀或DCS計(ji)算機系統(tong)的參數設(she)置是否與(yǔ)流量♋計的(de)一緻;如果(guo)有溫壓補(bu)償,檢查溫(wēn)壓測量信(xìn)号是否正(zheng)常。
6結束語(yǔ)
　　學習了解(jie)渦街流量(liang)計,正确安(ān)裝使用,就(jiu)可獲得正(zhèng)确的測量(liang)結果，讓渦(wō)街流量計(jì)在優化生(sheng)産過程調(diào)🤞節控制和(he)節約🔞能源(yuan)方面發揮(hui)更大的作(zuò)用。

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