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分類

FLVJ系列插入式渦街流量計、FLVJ系列渦街流量計

參數(shù)及要求

●測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣

●連接方式：法蘭卡裝式、法蘭式、插入式

●口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,10

●法蘭連接式口徑選擇 100,150,200

●流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s

正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3

●測量精度 1.0級 1.5級

●被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃,高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃

●輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V

●脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m

●脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4～20 mA,傳輸距離為1000m

●儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃

●材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金

●電源 DC24V或鋰電池3.6V

●防爆等級 本安型iaIIbT3-T6,防護(hù)等級 IP65

原理

在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

渦街流量計是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中。

渦街流量計是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時,在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),可用下式表示：

f=Stv/d

式中:f為旋渦的釋放頻率,Hz；v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度,m/s；d為旋渦發(fā)生體特征寬度,m；St為斯特羅哈數(shù),無量綱,它的數(shù)值范圍為0.14－0.27。

St是雷諾數(shù)的函數(shù),St=f（l/Re）。

當(dāng)雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi),St值約為0.2,因此,在測量中,要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102~105,旋渦頻率f=0.2v/d。

由此可知,通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v,再由式q=vA可以求出流量q,其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。

2、 全智能化、數(shù)字化電路設(shè)計,可自動補(bǔ)償被測流體密度或標(biāo)況體積計算。

3、 全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測量更加精準(zhǔn)可靠。

4、 電池供電型無需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。

5、 全新點(diǎn)陣漢字液晶顯示,使用操作更方便。

渦街流量汁說明書中,標(biāo)明的流量范圍是使用于特定參考介質(zhì)的流量范圍,如液體—般指常溫水。用于其他介質(zhì)時,可用流量范圍將隨介質(zhì)的粘度和密度不同而異。由于油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用粘度比水大,密度比水小的柴油做標(biāo)定介質(zhì),流量計的下限流量—般都會相應(yīng)提高,使可用流量范圍變窄。所以,渦街流量計在油流量標(biāo)定裝置上標(biāo)定出現(xiàn)小流量性能變差是正常的。由此我們不難推斷,如果用液化石油氣(這種低粘度介質(zhì))標(biāo)定渦街流量汁,將會得到比水好的相反結(jié)果。

1、渦街流量計的測量范圍較大,一般10∶1,但測量下限受許多因素限制：Re>10000是渦街流量計工作的最基本條件,除此之外,它還受旋渦產(chǎn)生響應(yīng)信號,旋渦頻率f也小,還會使信號處理發(fā)生困難。測量上限則傳感器的頻率響應(yīng)和電路的頻率限制,因此設(shè)計時一定要對流速范圍進(jìn)行計算、核算,根據(jù)流體的流速進(jìn)行選擇。使用現(xiàn)場環(huán)境條件復(fù)雜,選型時除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要考慮電磁干擾。

2、振動也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時應(yīng)注意避免機(jī)械振動,尤其是管道的橫向振動(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動),這種影響在流量計結(jié)構(gòu)設(shè)計上是無法抑制和消除的。由于渦街信號對流場影響同樣敏感,故直管段長度不能保證穩(wěn)定渦街所必要的流動條件時,是不宜選用的。即使是抗振性較強(qiáng)的電容式、超聲波式,保證流體為充分發(fā)展的單向流,也是不可忽略的。

3、介質(zhì)溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應(yīng)力式渦街流量計不能長期使用在300°C狀態(tài),因其絕緣阻抗會由常溫下的10-100MΩ急降至1-101Ω,輸出信號也變小,導(dǎo)致測量特性惡化。在測量系統(tǒng)中,傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式,以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。渦街流量計是一種比較新型的流量計,處于發(fā)展階段,還不很成熟,如果選擇不當(dāng),性能也不能很好發(fā)揮。只有經(jīng)過合理選型、正確安裝后,還需要在使用過程中認(rèn)真定期維護(hù),不斷積累經(jīng)驗,提高對系統(tǒng)故障的預(yù)見性以及判斷、處理問題的能力,從而達(dá)到令人滿意的效果。

1、渦街流量變送器的選擇

在飽和蒸汽測量中采用VA型壓電式渦街流量變送器,由于渦街流量計量程范圍寬,因此,在實際應(yīng)用中,一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計的下限,也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器,而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。

2、壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇

由于飽和蒸汽管路長,壓力波動較大,必須采用壓力補(bǔ)償,考慮到壓力、溫度及密度的對應(yīng)關(guān)系,測量中只采用壓力補(bǔ)償即可,由于明通公司管道飽和蒸汽壓力在0.3－0.7MPa范圍,壓力變送器的量程選擇1MPa即可。

3、顯示儀表選擇

顯示儀表智能流量顯示儀,具有穩(wěn)壓補(bǔ)償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。

設(shè)定

（1、儀表系數(shù)的設(shè)定,設(shè)定的儀表 系數(shù)K可用下式表示：

K= 1000/K0

式中：K0為渦街發(fā)生體在出廠時標(biāo)定的儀表常數(shù),L/脈沖；k的單位為脈沖數(shù)/m3。

（2、壓力補(bǔ)償壓力變送器的量程設(shè)定。

（3、壓力、流量報警上限設(shè)定。

3、渦街流量計的安裝

（1、渦街流量計盡量安裝在遠(yuǎn)離振動源和電磁干擾較強(qiáng)的地方,振動存在的地方必須采用減振裝置,減少管道受振動的影響。

（2、直管段的配置,前后直管段要滿足渦街流量計的要求,所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑一致。

4、渦街流量計使用注意事項

盡量減少管道內(nèi)汽錘對渦街發(fā)生體的沖擊。振動較大而又無法消除時,不宜采用渦街流量計

現(xiàn)場需求

1. 低維護(hù)量-市場上大多數(shù)的渦街流量計是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(yīng)漩渦,一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙,則造成信號變?nèi)趸虿环�(wěn)定。良好的設(shè)計應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分,從而降低維護(hù)量。

2. 感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一,看似簡單的設(shè)計卻給實際使用帶來不便。因為一旦感應(yīng)部分失效,則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件,影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計應(yīng)該是將二者分開,這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分,而無需將介質(zhì)排空。

3. 渦街流量計容易受到振動的干擾,設(shè)計精良的渦街流量計可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除,從而得到穩(wěn)定的信號。

4. 渦街流量計安裝的一大麻煩事前后需要很長的直管段,有些廠家可以提供在流量計內(nèi)部縮徑的設(shè)計,大大降低了用戶專門維渦街流量計配備直管段的需求。

折疊原理
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均流速為 ,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關(guān)系式：

f=SrU1/d=SrU/md （1）

式中　U1——旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s；

Sr——斯特勞哈爾數(shù)；

m——旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內(nèi)體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)

式中 K——流量計的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3（P/m3）。

K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見,在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時,VSF的流量計算式為圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線式中 qVn,qV——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC,101.325kPa）和工況下的體積流量,m3/h；

Pn,P——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對壓力,Pa；

Tn,T——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K；

Zn,Z——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。

由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。

為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司新近開發(fā)出了改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強(qiáng)振動（≤1g）的惡劣工況下使用。

在實際應(yīng)用中,往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的最佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。

為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。

◆測量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣

◆口徑規(guī)格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100

◆法蘭連接式口徑選擇100,150,200

◆流量測量范圍正常測量流速范圍?雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s;液體0.5～7m/s

正常測量流量范圍液體、氣體流量測量范圍見表2；蒸氣流量范圍見表3

◆測量精度1.0級? 1.5級

◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃

◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃

◆輸出信號脈沖電壓輸出信號高電平8～10V 低電平0.7～1.3V

◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m

◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號4～20 mA,傳輸距離為1000m

◆儀表使用環(huán)境溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃

◆材質(zhì)不銹鋼, 鋁合金

◆電源DC24V或鋰電池3.6V

◆防爆等級本安型iaIIbT3-T6

防護(hù)等級IP65

LUG型插入式渦街流量計

①指示長期不準(zhǔn)；

②始終無指示；

③指示大范圍波動,無法讀數(shù)；

④指示不回零；

⑤小流量時無指示；

⑥大流量時指示還可以,小流量時指示不準(zhǔn)；

⑦流量變化時指示變化跟不上；

⑧儀表K系數(shù)無法確定,多處資料均不一致。

分析及解決方法：總結(jié)引起這些問題的主要原因,主要涉及到以下方面：

1、選型方面的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設(shè)計選型之后由于工藝條件變動,使得選擇大了―個規(guī)格,實際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑,以提高測量精度,這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關(guān)。比如,一條渦街管線設(shè)計上供幾個設(shè)備使用,由于工藝部分設(shè)備有時候不使用,造成目前實際使用流量減小,實際使用造成原設(shè)計選型口徑過大,相當(dāng)于提高了可測的流量下限,工藝管道小流量時指示無法保證,流量大時還可以使用,因為如果要重新改造有時候難度太大．工藝條件的變動只是臨時的。可結(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準(zhǔn)確度。

2、安裝方面的問題。主要是傳感器前面的直管段長度不夠,影響測量精度,這方面的原因主要同問題①有關(guān)。比如：傳感器前面直管段明顯不足,由于FIC203不用于計量,僅僅用于控制,故目前的精度可以使用相當(dāng)于降級使用。

3、參數(shù)整定方向的原因。由于參數(shù)錯誤,導(dǎo)致儀表指示有誤．參數(shù)錯誤使得二次儀表滿度頻率計算錯誤,這方面的原因主要同問題①、③有關(guān)。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準(zhǔn),實際滿度頻率大干計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動,無法讀數(shù),而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的最終確定,最終通過重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù),解決了這一問題。

4、二次儀表故障。這部分故障較多,包括：一次儀表電路板有斷線之處,量程設(shè)定有個別位顯示壞,K系數(shù)設(shè)定有個別位顯示壞,使得無法確定量程設(shè)定以及K系數(shù)設(shè)定,這部分原因主要向問題①、②有關(guān)。通過修復(fù)相應(yīng)的故障,問題得以解決。

5、四路線路連接問題。部分回路表面上看線路連接很好,仔細(xì)檢查,有的接頭實際已松動造成回路中斷,有的接頭雖連接很緊但由于副線問題緊固螺釘卻緊固在了線皮上,也使得回路中斷,這部分原因主要同問題②有關(guān)。

6、二次儀表與后續(xù)儀表的連接問題。由于后續(xù)儀表的問題或者由于后續(xù)儀表的檢修,使得二次儀表的mA輸出回路中斷,對于這類型的二次儀表來說,這部分原因主要同問題②有關(guān)。尤其是對于后續(xù)的記錄儀,在記錄儀長期損壞無法修復(fù)的情況下,一定要注意短接二次儀表的輸出。

7、由于二次儀表平軸電纜故障造成回路始終無指示。由于長期運(yùn)行,再加上受到灰塵的影響,造成平軸電纜故障,通過清洗或者更換平軸電線,問題得以解決。

8、對于問題⑦主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松,造成表頭下沉,指針與表殼摩擦大,動作不靈,通過調(diào)整表頭并重新固定,問題相應(yīng)解決。

9、使用環(huán)境問題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分,由于環(huán)境濕度大,造成線路板受潮,這部分原因主要同問題②、②有關(guān)。通過相應(yīng)的技改措施,對部分環(huán)境濕度大的傳感器重新作了把探頭部分與轉(zhuǎn)換部分分離處理,改用了分離型傳感器,故善了工作環(huán)境,日前這部分儀表運(yùn)行良好。

10、由于現(xiàn)場調(diào)校不好,或者由于調(diào)校之后的實際情況的再變動。由于現(xiàn)場振動噪聲平衡調(diào)整以及靈敏度調(diào)整不好．或者由于調(diào)整之后運(yùn)行一段時間之后現(xiàn)場情況的再變動,造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關(guān)。使用示波器,加上結(jié)合工藝運(yùn)行情況,重新調(diào)整。

渦街流量計安裝對直管段的要求：

正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié),若安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,甚至?xí)�損壞流量計。

渦街流量計安裝對直管段的要求是非常重要的。它的詳細(xì)要求如下：

流量計對安裝點(diǎn)上的上下游直管段一定的要求,否則會影響測量精度。

若流量計安裝點(diǎn)上的上游有漸縮管,流量計上游應(yīng)有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

若流量計安裝點(diǎn)上的上游有漸擴(kuò)管,流量計上游應(yīng)有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段

若流量計安裝點(diǎn)上游有90°彎頭或下行接頭,流量計上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

若流量計安裝點(diǎn)上游在同一平面上有90°彎頭,流量計上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在流量計下游5D以遠(yuǎn)處,若必須安裝在流量計的上游,流量計上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

流量計上游若有活塞式或柱塞式泵,活塞式或羅茨式風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī),流量計上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

特別注意：渦街流量計安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關(guān)閥門,對流量計的 使用壽命影響極大,非常容易對流量計造成永久性損壞。流量計盡量避免在架空的非常長的管道上安裝,這樣時間一長后,由于流量計的下垂非常容易造成流量計于法蘭的密封泄露,若不得已安裝時,必須在流量計的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。

渦街流量計是由設(shè)計在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時,它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比,并給出了頻率與流速的關(guān)系式：

f = St × V/d

式中：f 渦街發(fā)生頻率 (Hz)

V旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s )

St 斯特羅哈爾系數(shù)（常數(shù)）

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力,該壓力作用在檢測探頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號,經(jīng)過前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后,輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標(biāo)準(zhǔn)信號。

式中　U1——旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s；

Sr——斯特勞哈爾數(shù)；

m——旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內(nèi)體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1

式中 K——流量計的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3（P/m3）。

式中 qVn,qV——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC,101.325kPa）和工況下的體積流量,m3/h； Pn,P——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對壓力,Pa；　

Tn,T——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K；　

Zn,Z——分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。

現(xiàn)常用的渦街流量計檢定方法有兩種：

標(biāo)準(zhǔn)表法

用渦街流量計作標(biāo)準(zhǔn)器與被檢流量計串聯(lián),可用靜態(tài)法或動態(tài)法檢定。通過比較兩臺流量計的讀數(shù),求得被檢渦街流量計誤差。

標(biāo)準(zhǔn)表法流量計標(biāo)準(zhǔn)裝置的特點(diǎn)：

1、標(biāo)準(zhǔn)表法裝置適用于計量各種流體（包括液體和氣體）,也適用于各種粘度的液體。

2、進(jìn)行示值檢定時,作為標(biāo)準(zhǔn)表的流量計與被檢流量計串聯(lián)安裝于同一個封閉管道系統(tǒng)中,一般無時間測量誤差。

3、作為標(biāo)準(zhǔn)表的渦街流量計,可以與被檢流量計各類相同,也可以不同。

4、用標(biāo)準(zhǔn)表法檢定流量計時可以不切斷氣流或液流,故適宜于在線檢定,也適用于作密閉管路的計量標(biāo)準(zhǔn)器。5、標(biāo)準(zhǔn)表法容易實現(xiàn)自動化,密閉安全,不污染環(huán)境。

6、體積小,重量輕,裝置構(gòu)造簡單,操作方便,運(yùn)輸安裝較易,成本較低。

7、標(biāo)準(zhǔn)表流量計準(zhǔn)確度偏低,穩(wěn)定性較差,常需要定期或不定期進(jìn)行比對,以監(jiān)督其計量性能。標(biāo)準(zhǔn)表的檢定周期較短。

鐘罩法

由于形如鐘罩的開口容器,倒放入裝有密封液體（水或其它液體）的上開口圓筒形儲液槽內(nèi)。鐘罩是浮在密封液體中,鐘罩內(nèi)的容積已知,在測量時間間隔內(nèi),測量鐘罩上升（或下降）時吸入（或排出）氣體體積量,可求得氣體流量。

鐘罩法裝置是一種容積法氣體流量計裝置。

用鐘罩法檢定渦街流量計時,可以采用進(jìn)氣方式或排出方式兩種檢定方法。進(jìn)氣方式工作壓力高于鐘罩余壓,流量較大。排氣方式工作壓力一般小于鐘罩余壓,流量較小。

鐘罩有水封和油封式,對水封式鐘罩,若用排氣方式檢定流量計,同學(xué)錄被檢流量計的溫度低于鐘罩內(nèi)的水溫時,要考慮空氣中的水蒸汽結(jié)露而產(chǎn)生的誤差。

鐘罩法只能用于計量接近大氣壓力的空氣流量計。煤氣表和濕式氣體流量計常用此法檢定,流量范圍較小,可以檢定上限流量為（3000-5000）m3/h的流量計。裝置準(zhǔn)確度達(dá)0.2%~0.5%。

渦街流量計的安裝要求有一定的前后直管段，常見情況如下（D為管道的直徑）：

安裝條件

1、傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直、傾斜(液體流向自下而上)的與其通徑相同的管道上。傳感器的上游 和下2游應(yīng)配置一定長度的直管段,其長度應(yīng)符合前直管段15～20D,后直管段5～1OD的要求。

2、安裝液體傳感器的附近管道內(nèi)應(yīng)充滿被測液體。

3、傳感器應(yīng)避免安裝在有強(qiáng)烈機(jī)械振動的管道上。

4、直管段的內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致,若不能一致,應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管道,誤差 要≤3%,并不超過5mm。

5、被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時,應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。

傳感器應(yīng)避免安裝在有較強(qiáng)電磁場干擾、空間小和維修不方便的場合。

蒸汽 示值±1.5% 插入式流量計示值±2.5%供電電壓:傳感器+12VDC、+24VDC（可選）變送器+24VDC。

現(xiàn)場顯示型 儀表自帶3.6鋰電池輸出信號:傳感器 脈沖頻率信號0.1~3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V。

變送器 兩線制4~20mADC電流信號充許振動加速度: 壓電式≤0.2g 環(huán)境溫度: -40℃~55℃(非防爆場所) -20℃~55℃(防爆場所)環(huán)境濕度:相對濕度5~85%信號遠(yuǎn)傳距離: ≤500m信號線接口:內(nèi)螺紋M20×1.5防爆等級:iaⅡCT2-T5防護(hù)等級：普通型IP65 潛水型IP68儀表材質(zhì)：轉(zhuǎn)換器外殼采用鋁合金,表體部分采用1Cr18Ni9Ti,也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。

工業(yè)生產(chǎn)過程

流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一,它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域,是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中,流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。

能源計量

能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃?xì)�、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學(xué)管理能源,實現(xiàn)節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分,水、人工燃?xì)�、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計,它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算不可缺少的工具。

環(huán)境保護(hù)工程

煙氣,廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源,嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策,環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的最大課題�？諝夂退�的污染要得到控制,必須加強(qiáng)管理,而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。

我國是以煤為主要能源的國家,全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項目,每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計,組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難,它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則,氣體組分變化不定,流速范圍大,臟污,灰塵,腐蝕,高溫,無直管段等。

交通運(yùn)輸

有五種方式：鐵路公路、航空、水運(yùn)、和管道運(yùn)輸。其中管道運(yùn)輸雖早已有之,但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出,管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道運(yùn)輸必須裝備流量計,它是控制、分配和調(diào)度的眼睛,亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟(jì)核算的必備工具。

渦街流量計主要存在問題及其解決方法

主要存在的問題 主要有：①指示長期不準(zhǔn)；②始終無指示；③指示大范圍波動,無法讀數(shù)；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(zhǔn)；⑦流量變化時指示變化跟不上；⑧儀表K系數(shù)無法確定,多處資料均不一致。

渦街流量計分析及解決方法

總結(jié)引起這些問題的主要原因,主要涉及到以下方面：

1、選型方面的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設(shè)計選型之后由于工藝條件變動,使得選擇大了―個規(guī)格,實際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑,以提高測量精度,這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關(guān)。比如,一條渦街管線設(shè)計上供幾個設(shè)備使用,由于工藝部分設(shè)備有時候不使用,造成目前實際使用流量減小,實際使用造成原設(shè)計選型口徑過大,相當(dāng)于提高了可測的流量下限,工藝管道小流量時指示無法保證,流量大時還可以使用,因為如果要重新改造有時候難度太大．工藝條件的變動只是臨時的�？山Y(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準(zhǔn)確度。

2、安裝方面的問題。主要是傳感器前面的直管段長度不夠,影響測量精度,這方面的原因主要同問題①有關(guān)。比如：傳感器前面直管段明顯不足,由于FIC203不用于計量,僅僅用于控制,故目前的精度可以使用相當(dāng)于降級使用。

3、參數(shù)整定方向的原因。由于參數(shù)錯誤,導(dǎo)致儀表指示有誤．參數(shù)錯誤使得二次儀表滿度頻率計算錯誤,這方面的原因主要同問題①、③有關(guān)。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準(zhǔn),實際滿度頻率大干計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動,無法讀數(shù),而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的最終確定,最終通過重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù),解決了這一問題。

4、二次儀表故障。這部分故障較多,包括：一次儀表電路板有斷線之處,量程設(shè)定有個別位顯示壞,K系數(shù)設(shè)定有個別位顯示壞,使得無法確定量程設(shè)定以及K系數(shù)設(shè)定,這部分原因主要向問題①、②有關(guān)。通過修復(fù)相應(yīng)的故障,問題得以解決。

5、四路線路連接問題。部分回路表面上看線路連接很好,仔細(xì)檢查,有的接頭實際已松動造成回路中斷,有的接頭雖連接很緊但由于副線問題緊固螺釘卻緊固在了線皮上,也使得回路中斷,這部分原因主要同問題②有關(guān)。

6、二次儀表與后續(xù)儀表的連接問題。由于后續(xù)儀表的問題或者由于后續(xù)儀表的檢修,使得二次儀表的mA輸出回路中斷,對于這類型的二次儀表來說,這部分原因主要同問題②有關(guān)。尤其是對于后續(xù)的記錄儀,在記錄儀長期損壞無法修復(fù)的情況下,一定要注意短接二次儀表的輸出。

7、由于二次儀表平軸電纜故障造成回路始終無指示。由于長期運(yùn)行,再加上受到灰塵的影響,造成平軸電纜故障,通過清洗或者更換平軸電線,問題得以解決。

8、對于問題⑦主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松,造成表頭下沉,指針與表殼摩擦大,動作不靈,通過調(diào)整表頭并重新固定,問題相應(yīng)解決。

9、使用環(huán)境問題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分,由于環(huán)境濕度大,造成線路板受潮,這部分原因主要同問題②、②有關(guān)。通過相應(yīng)的技改措施,對部分環(huán)境濕度大的傳感器重新作了把探頭部分與轉(zhuǎn)換部分分離處理,改用了分離型傳感器,故善了工作環(huán)境,日前這部分儀表運(yùn)行良好。

10、由于現(xiàn)場調(diào)校不好,或者由于調(diào)校之后的實際情況的再變動。由于現(xiàn)場振動噪聲平衡調(diào)整以及靈敏度調(diào)整不好．或者由于調(diào)整之后運(yùn)行一段時間之后現(xiàn)場情況的再變動,造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關(guān)。使用示波器,加上結(jié)合工藝運(yùn)行情況,重新調(diào)整。

渦街流量計安裝對直管段的要求：

正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié),若安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,甚至?xí)�損壞流量計。

渦街流量計安裝對直管段的要求是非常重要的。它的詳細(xì)要求如下：

流量計對安裝點(diǎn)上的上下游直管段一定的要求,否則會影響測量精度。

若流量計安裝點(diǎn)上的上游有漸縮管,流量計上游應(yīng)有不小于15D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

若流量計安裝點(diǎn)上的上游有漸擴(kuò)管,流量計上游應(yīng)有不小于18D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段

若流量計安裝點(diǎn)上游有90°彎頭或下行接頭,流量計上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

若流量計安裝點(diǎn)上游在同一平面上有90°彎頭,流量計上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在流量計下游5D以遠(yuǎn)處,若必須安裝在流量計的上游,流量計上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

流量計上游若有活塞式或柱塞式泵,活塞式或羅茨式風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī),流量計上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

特別注意：渦街流量計安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關(guān)閥門,對流量計的 使用壽命影響極大,非常容易對流量計造成永久性損壞。流量計盡量避免在架空的非常長的管道上安裝,這樣時間一長后,由于流量計的下垂非常容易造成流量計于法蘭的密封泄露,若不得已安裝時,必須在流量計的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
飽和水蒸氣密度及鉑電阻-溫度對照表
分度號：Pt100 R0=100.00Ω 壓力為絕對壓力

2、渦街流量計最佳安裝方式為豎直安裝,介質(zhì)自下而上通過流計。即將流量計安裝在豎直管道上,流量方向為自下向上。

3、水平安裝時,必須將流量計裝在整個系統(tǒng)的高壓區(qū),并保證相應(yīng)的出口壓力；不要安裝在管路的最高點(diǎn),因最高點(diǎn)往往氣體積聚,管道非滿,出口不可直接放空。

4、測高溫流體時,盡量采用豎直安裝方式；若不得不水平安裝,請將流量計的變送器部分豎直向下,或水平側(cè)裝,避免溫度過高；注重安裝位置處空氣流動或通風(fēng)良好。

5、直管段要求：至少保證流量計前15倍管徑,流量計后5倍管徑。如流量計前有彎頭,縮進(jìn),擴(kuò)大等干擾源,則需保證流量計前30–40倍的管徑,流量計后6倍管徑。流量計應(yīng)安裝于調(diào)節(jié)閥,壓力或溫度傳感器的上游。

6、安裝時注重管道口徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑。

7、使用密封圈時,注重密封圈內(nèi)徑應(yīng)略大于或等于儀表的內(nèi)徑,密封圈中心位于管道中心。

渦街流量計運(yùn)輸及貯存環(huán)境介紹

為防止儀表受到意外損壞,流量計在運(yùn)到用戶使用地點(diǎn)之時,請保持我公司發(fā)貨時的包裝狀態(tài)。

儀器到達(dá)之后應(yīng)及時安裝,以免因意外因素使流量轉(zhuǎn)換器的絕緣性能減低,金屬部件受到腐蝕。如需要長期存放,請遵守下列事項：

存放時,盡量勿拆包裝。

存放地點(diǎn)應(yīng)具備下列條件：

具有防雨防水設(shè)施

不易受到機(jī)械振動或沖擊

儀器應(yīng)存放在下表所列的溫度和濕度范圍里。理想的溫度和濕度是25℃,65%

環(huán)境溫度-20℃～+60℃

相對濕度5%～90%

四、場所注意事項

環(huán)境溫度

避免安裝在溫度變化較大的場所,若可能受到其他設(shè)備熱輻射,須有隔熱通風(fēng)措施。

大氣條件

避免把流量計安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中,如需安裝,則必須提供通風(fēng)措施。

機(jī)械振動或沖擊

流量計雖結(jié)構(gòu)很堅固,但應(yīng)選擇安裝在振動或撞擊小的場所。如確須將流量計裝在振動較大的管道上,需加設(shè)管道支撐。

其他注意事項

安裝場所應(yīng)便于接線和安裝管道。

渦街流量計傳感器安裝環(huán)境注意事項

環(huán)境給傳感器造成的影響主要有以下幾個方面：

1、高溫環(huán)境對傳感器造成涂覆材料熔化、焊點(diǎn)開化、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問題。對于高溫環(huán)境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器；另外,必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。

2、粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響。在此環(huán)境條件下應(yīng)選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的,其密閉性存在著很大差異。

常見的密封有密封膠充填或涂覆；橡膠墊機(jī)械緊固密封；焊接（氬弧焊、等離子束焊）和抽真空充氮密封。

從密封效果來看,焊接密封為最佳,充填涂覆密封膠為最差。對于室內(nèi)干凈、干燥環(huán)境下工作的傳感器,可選擇涂膠密封的傳感器,而對于一些在潮濕、粉塵性較高的環(huán)境下工作的傳感器,應(yīng)選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。

3、在腐蝕性較高的環(huán)境下,如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體受損或產(chǎn)生短路等影響,應(yīng)選擇外表面進(jìn)行過噴塑或不銹鋼外罩,抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。

4、電磁場對傳感器輸出紊亂信號的影響。在此情況下,應(yīng)對傳感器的屏蔽性進(jìn)行嚴(yán)格檢查,看其是否具有良好的抗電磁能力。

5、易燃、易爆不僅對傳感器造成徹底性的損害,而且還給其它設(shè)備和人身安全造成很大的威脅。因此,在易燃、易爆環(huán)境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求：在易燃、易爆環(huán)境下必須選用防爆傳感器,這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性,還要考慮到防爆強(qiáng)度,以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。

渦街流量計常見問題解決辦法介紹

渦街流量計安裝調(diào)試存在問題解決辦法

許多情況下,儀表廠家總建議對現(xiàn)場管道進(jìn)行縮管,在縮小了的管子上安裝較小口徑的渦街流量計。我們十分擔(dān)心縮管后會使流動阻力損失加大,甚至使介質(zhì)流動不暢,造成卡脖子現(xiàn)象,后果不堪設(shè)想。所以我們一般不容易接受縮管方案。我們這種擔(dān)心有道理嗎？

從工藝安全角度考慮,擔(dān)心縮管造成流動不暢,這種擔(dān)心是可以理解的。但是,縮管的建議一般都出現(xiàn)在已有管道管徑大而實際流量很小的情況下。 這種情況下,如果我們設(shè)想不縮管,大口徑流量計將工作在流量下限附近甚至下限以下。其后果是： （1）在流量下限附近儀表精度差（2）在流量下限附近流量信號質(zhì)量 差,有時不能正常工作（3）在流量下限附近流量計的抗振動能力低,易受環(huán)境振 動干擾,導(dǎo)致儀表不能正常工作。如果采取了縮管措施,可以帶來以下好處：（1）采用了較小口徑流量計,可以經(jīng)常工作于儀表流量范圍的中,上區(qū)域,儀表信號質(zhì)量好,精度高（2）儀表在此流量范圍工作,具有較好的抗振動性能（3）縮徑后,可獲得較長的儀表直管段,改善儀表的工作性能（4）小口徑儀表價格較低注意到縮管后的管道口徑是根據(jù)實際流量范圍確定的,既然縮管后的流量計允許流量范圍與管道實際流量范圍匹配,其流量阻力也應(yīng)在合理的范圍內(nèi),不會造成過大的阻力損失,也不會出現(xiàn)卡脖子現(xiàn)象。反過來想一下,如果阻力過大,縮自然會適當(dāng)放大管徑了,最后選定的縮管口徑必然是合理的管徑。因此,卡脖子現(xiàn)象的擔(dān)心是沒有必要的。 縮管問題實質(zhì)上不是流量計的問題,而是管道設(shè)計不合理造成的問題。道理上應(yīng)該修改管道工藝設(shè)計,采用合理的較小口徑的管道。

前面提到,渦街流量計的儀表系數(shù)K取決于儀表幾何尺寸如柱體寬度d,流道內(nèi)徑 D等,那么,使用一段時間后,柱寬d被介質(zhì)磨窄了或由于雜質(zhì)沉積變寬了,儀表系數(shù)發(fā)生改變,流量計精度不就變差了嗎？

您這樣分析問題是非常正確的。柱寬d與儀表系數(shù)密切相關(guān)。當(dāng)初設(shè)計傻瓜渦街流量計的柱型和柱寬時,就注意到了這個重要問題。設(shè)計時采取了兩個措施來避免這 個情況發(fā)生。首先,三角柱渦街流量計柱型斷面等腰三角形底邊相鄰的兩個頂角被切去,形成具有一定寬度的兩個平行平面,此兩個平行平面的距離形成柱寬d。由于柱寬d不是由易于被磨損的棱邊而是由不易被磨損的平行平面形成,所以具有很高的耐磨性,經(jīng)過長時間使用,柱寬d也不易改變。此次,通過采用適當(dāng)?shù)闹鶎挶龋╠/D）,減少柱寬變化對儀表系數(shù)K的影響。原來,流體流經(jīng)表體時,流體被柱體阻擋而經(jīng)由兩個弓形斷面流道流過。弓形斷面中流體流速,即柱側(cè)流速v受到柱寬d的影響：柱寬d變大,弓形斷面流道面積變小,柱側(cè)流速v增大；反之,柱寬d變小,柱側(cè)流速v變小。聯(lián)系到f與d和v的系：f=St ×v/d , 柱寬變化時,d和v是同時變大或變小的。設(shè)計儀表時,如果選擇某個最佳的柱寬,使得d和v具有相近的變化率,則柱寬d發(fā)生變化幾乎不會引起f發(fā)生變化。這樣設(shè)計的儀表,即使經(jīng)過長時間運(yùn)轉(zhuǎn),柱寬發(fā)生了變化,儀表精度也可以保持不變。

渦街流量計選購方法介紹

方面的考慮因素如下：

1、儀表性能方面：精確度、重復(fù)性、線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號輸出特性、響應(yīng)時間等；

2、流體特性方面：流體壓力、溫度、密度、粘度、潤滑性、化學(xué)性質(zhì)、磨損、腐蝕、結(jié)垢、臟污、氣體壓縮系數(shù)、等熵指數(shù)、比熱容、電導(dǎo)率、聲速、混相流、脈動流等；

3、環(huán)境條件方面：環(huán)境溫度、濕度、安全性、電磁干擾等；

4、經(jīng)濟(jì)因素方面：購置費(fèi)、安裝費(fèi)、維修費(fèi)、校驗費(fèi)、使用壽命、運(yùn)行費(fèi)（能耗）、備品備件等。

選型步驟如下：

1、依據(jù)五個方面因素初選可用儀表類型；

2、采用淘汰法在比較中選出2-3種類型,排出次序；

3、再次按五個方面進(jìn)行仔細(xì)評比,最后淘汰至一種儀表類型。

選型能否成功很大程度上取決于選型人員對儀表性能質(zhì)量和測量對象特性的確切了解。對于儀表性能質(zhì)量方面應(yīng)特別注意廠商的虛假宣傳及誤導(dǎo)成分。測量對象的確切了解非常重要,并非用戶對自己的測量對象都有準(zhǔn)確了解,許多選型的失敗就是因為提供參數(shù)不準(zhǔn)確所致。有些對象特性是需要經(jīng)過深入調(diào)查才能搞清楚的。