摘要:渦街流量計采用微功耗高新技術(shù)，現(xiàn)階段在石油、化工、煤炭、電力及冶金等眾多行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中均得以廣泛應(yīng)用，但在實際應(yīng)用過程中，極易受各層面因素影響而產(chǎn)生相應(yīng)的故障問題，為確保渦街流量計可實現(xiàn)高效利用，本文主要探討渦街流量計的基本原理及其應(yīng)用特點，并進一步地剖析渦街流量計在實際使用過程中故障問題的誘發(fā)因素，提出更具有效性的防治對策，對今后更好地維持渦街流量計高效運行、避免故障問題的產(chǎn)生起到一定的指導(dǎo)作用。
0引言
渦街流量計屬于速度式的流量計，使用過程往往極易有故障問題產(chǎn)生，若想確保渦街流量計能夠?qū)崿F(xiàn)高效化的利用，對渦街流量計實際應(yīng)用特點與其故障問題開展綜合分析較為必要。
1關(guān)于渦街流量計基本原理及應(yīng)用特點的闡述
1.1渦街流量計的基本原理
渦街式的流量計，一般內(nèi)置旋渦類型的發(fā)生體、頻率檢測系統(tǒng)裝置、信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)裝置，可輸出相應(yīng)的脈沖電壓還有420m的ADC相應(yīng)信號。針對該渦街式的流量計實測原理，即流動體呈垂直方向逐漸移動，設(shè)非流體相應(yīng)阻流體之后，流量處于特定范圍，阻流體兩端的流體則交替分離，并且釋放出兩串的頻率，此頻率和管道內(nèi)的平均流速、規(guī)則性及不對稱性交替相應(yīng)漩渦列則呈比例關(guān)系，而側(cè)漩渦呈相反的一個旋轉(zhuǎn)方向。依托于檢測元件，現(xiàn)場測定操作實現(xiàn)漩渦的頻率獲取，則該頻率屬于所推算出的相應(yīng)流體流量。在一定程度上,被測介質(zhì)若假定其平均流速v，則漩渦類型的發(fā)生體實際迎面部位的寬度d,此旋渦的發(fā)生頻率則為f;針對一側(cè)漩渦所產(chǎn)生的頻率f,其和v及d相互間關(guān)聯(lián)性代表式，則是f=Sr*v/d.該式的Sr代表著雷諾數(shù)基本函數(shù)，即ReD=2*1047*106,且氣體達5~50m/s;而液體為0.5~7m/s,漩渦類型的發(fā)生體若尺寸及其形狀特定，則Sr表示的是常數(shù)，此渦街頻率、體積流量二者則呈一定的比例關(guān)系，不受該液體自身物理性質(zhì)、組分變化相關(guān)因素所影響。該渦街類型的流量計，能測定單相流態(tài)基礎(chǔ)條件下的蒸汽、氣/液體具體的流量情況，混相流態(tài)之下，流量計則無法保證測量精度。渦街流量計，依照著傳感裝置可劃分成插入、夾持、法蘭這三種類型。選型期間，需注重法蘭類型的優(yōu)選，其次便是夾持式。這是因夾持及插入類型渦街式的流量計，其精度極易受安裝所影響，缺乏規(guī)范性安裝操作，會致使其有大測量偏差產(chǎn)生。無需實施精確控制及計量相應(yīng)場合之中，便可選定插入類型渦街類型流量計。渦街類型的流量計有一體及分體這兩種形式，若處高溫或是高空及井中各種不同的安裝環(huán)境之中，為對儀表使用環(huán)境起到改善作用，便于實施儀表檢修操作等，通常會優(yōu)選分體式的儀表。而一體式的儀表在具體應(yīng)用期間，其安裝點周邊需預(yù)留充分空間，為后期接線安裝及定期維護提供便利條件。
1.2渦街流量計的應(yīng)用特點
渦街流量計被廣泛應(yīng)用至工業(yè)管道當(dāng)中，測定介質(zhì)流體的流量，涉及到蒸汽、液/氣體各項介質(zhì)。如下.為此渦街類型流量計自身所具備相應(yīng)的應(yīng)用特點情況:一是，壓力層面損失小及范圍量程高、有著良好精度性相關(guān)特點。處于相應(yīng)測量工況之下體積流量，其往往不會受其流體自身的黏度、密度及溫度、實際壓力參數(shù)所影響:二是，內(nèi)含不可動性質(zhì)機械零件，故其呈更高的可靠性、小維護量、總體結(jié)構(gòu)簡單牢固，可長期維持可靠性的運行狀態(tài):三是，安裝及維修均極:具便捷性，節(jié)約安裝及維修成本:四是，輸出和流量呈正比例脈沖信號，不存在零點飄移，呈較高精度，且可與計算機系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”:六是，較寬的測量范圍，量程比為1:10，且還呈較低的運行費用，節(jié)能效果突出。
2渦街流量計出現(xiàn)故障問題的誘發(fā)因素分析
與其防治對策
2.1渦街流量計故障誘發(fā)因素分析
(1)在儀表選型缺乏合理性層面
儀表型號若選取不當(dāng)，則渦街流量計在實施安裝投用之后，其實際測量和儀表量程范圍有較大差異性存在，如管徑相對較大、且低流速與其流量情況之下，流量處于儀表下限，則儀表很難維持正常的運行狀態(tài)，實測偏差大:二是，實施選表節(jié)點，提供各項工況參數(shù)的精度無法得以保證，和實際工況有較大差異存在，以至于選表不當(dāng)，則渦街流量計在實施安裝投用之后，無法實現(xiàn)正常使用運行，操作壓力出現(xiàn)較大偏差的情況下，極大地影響了測量工作的有效實施。對此，要求廣大技術(shù)員結(jié)合具體需求情況，科學(xué)合理地實施儀表選型工作，謹(jǐn)防因選型不當(dāng)所致渦街流量計在實施安裝投用之后產(chǎn)生故障問題。
(2)在安裝不當(dāng)層面
儀表上下兩端直管段因其長度無法滿足實際需求，密封墊且己凸入至管當(dāng)中，管道突縮及其阻流件發(fā)生突擴情況后,流場所產(chǎn)生的擾動現(xiàn)象較為嚴(yán)重;二是,對內(nèi)含一定的微量氣體/液體相應(yīng)測量管，因并未得到可靠安裝，以至于渦街類型流量計相應(yīng)測量管內(nèi)，異相流體有滯留情況發(fā)生,干擾現(xiàn)場的測量操作叫;三是，測液體期間，渦街流量計安置到由上至下呈垂直狀流動或是向下呈傾斜狀流動管道上面，或是將渦街流量計安置到無背壓管道的物體出口部位，以至于液體無法實現(xiàn)滿管:四是，渦街流量計具體安置位置臨近動力源(泵或風(fēng)機)，上游的直管段并不是足夠長，且減振措施匱乏，均會致使渦街流量計在實際應(yīng)用過程有故障問題產(chǎn)生:五是，高溫介質(zhì)測量期間，渦街流量計呈水平正向裝設(shè)，轉(zhuǎn)換器設(shè)置在管道上方，對管道缺乏有效性的保溫處理，則管道高溫狀態(tài)下，直接烘烤轉(zhuǎn)換裝置部件，致使電子器件產(chǎn)生損傷問題，以至于渦街流量計無法實現(xiàn)正常使用運行。
(3)在流體因素層面
一是，被測流體并非為均勻性單相流體，為脈動流或混相流的情況下，旋渦分離會缺乏穩(wěn)定性，輸出信號呈較大波動，致使渦街流量計無法實現(xiàn)正常使用，引發(fā)更為嚴(yán)重的故障問題:二是，流體內(nèi)若是夾雜著一些塊狀類型的固體、帶狀類型物質(zhì)及其長纖維，則高速運行這一狀態(tài)之中，發(fā)生體、塊狀類型固體、被測元件相互間撞擊之后，發(fā)生體及其被測元件受損;而帶狀物質(zhì)和較長纖維物質(zhì)，便會纏繞住被測元件和相應(yīng)發(fā)發(fā)生體，最終影響著卡曼渦街實現(xiàn)穩(wěn)定分離，且極大地干擾著被測元件，影響其工作的穩(wěn)定性。長期運行后，流體內(nèi)部所存在的臟物將持續(xù)附著、沉積至相應(yīng)測量管所在內(nèi)壁位置和被測元件整個表面，促使測量管還有發(fā)生體改變幾何尺寸相關(guān)參數(shù)，儀表測量會產(chǎn)生極大的偏差，被測元件總體靈敏度、信號幅值均會呈下降趨勢，致使檢測元件產(chǎn)生失效問題，不利于渦街流量計實現(xiàn)高效利用”。
(4)在環(huán)境因素層面
渦街流量計實際應(yīng)用環(huán)境當(dāng)中存在著潮氣及腐蝕性的氣體等，因受長期侵蝕影響，檢測元件自身絕緣電阻逐漸降低，電子元件、接地端子、接線端子遭到腐蝕,接插件則增加接觸電阻,傳輸信號呈衰減趨勢，導(dǎo)致該渦街流量計難以維持正常的運行使用狀態(tài)。
2.2渦街流量計故障的有效防治對策
基于上述對于渦街流量計在實際應(yīng)用過程中，為盡最大可能地防治這些故障問題，便需從安裝及具體使用過程著手，把握好安裝條件、安裝及使用過程若干注意事項，達到出現(xiàn)故障進行有效防治的目的，詳細如下:
(1)注重安裝條件的有效把握
傳感裝置需安設(shè)至垂直、水平、傾斜與公稱通徑等管道上面:盡可能地避免安置到有機械振動的管道上面，振動若無法避免，便應(yīng)確保和傳感裝置2DN處的直管段，妥善固定好支撐架:防止安置電磁場較強干擾、腐蝕氣體、熱輻射、空間小及不便于維修處理等場所當(dāng)中:氣體測量期間，務(wù)必要注重對被測定流體，實施壓力及其溫度的合理補償:在一定程度上，被測介質(zhì)內(nèi)部若有較多雜質(zhì)存在，則傳感裝置上游部位直管段長度，應(yīng)加設(shè)過濾裝置:傳感裝置上、下游部位，均需安置好特定長度的直管段，該直管段內(nèi)壁部位應(yīng)做好清潔處理。維持光滑狀態(tài)，確保無起皮、積垢、凸凹等現(xiàn)象存在，安置液體傳感裝置的管道內(nèi)部，應(yīng)當(dāng)將被測液體充滿，從而通過對安裝條件的有效把握，盡可能地避免渦街流量計實際應(yīng)用過程受基礎(chǔ)條件影響而有故障問題產(chǎn)生，影響其正常的使用運行。
(2)把握好安裝及使用過程的若干注意事項
一是，注重安裝場所及其環(huán)境的合理選定。確定安裝該渦街類型的流量計具體場地，應(yīng)排除強電力、電源開關(guān)及高頻等相關(guān)設(shè)施設(shè)備，應(yīng)當(dāng)重點考慮后期安裝及維修的便捷性，實現(xiàn)安裝場所及環(huán)境的優(yōu)選:二是，上下游部位直管段務(wù)必確保充足.傳感裝置具體安設(shè)點上部分，應(yīng)維持相同平面處2個90*相應(yīng)夸頭，上下兩部分的直管段各為≥25D、≥5D:而若所處平面不同，則上下兩部分的直管段各為≥40D/≥>5D;且調(diào)節(jié)閥需設(shè)此傳感裝置以下<5D點，若需設(shè)傳感裝置的上部分，則其直管段≥50D,下部分則≥5D:安裝點若是上下部分，配管應(yīng)當(dāng)和傳感裝置保持同心，其同軸偏差務(wù)必超過0.5D范圈:三是，注重對管道實施有效性減振處理。傳感裝置避免設(shè)于較強振動管道上面，尤其為橫向振動。若需安裝情況下，減振措施則務(wù)必落實到位。傳感裝置上下游的2D位置應(yīng)分別設(shè)定好管道緊固系統(tǒng)裝置，且需加設(shè)相應(yīng)的防震墊，起到減震作用，便于避免因過大振動所致渦街流量計實際應(yīng)用期間有故障間題產(chǎn)生:四是，傳感裝置設(shè)于垂直管道相應(yīng)部位，現(xiàn)場測定氣體流量，傳感裝置便需設(shè)垂直管道，且不限定其具體的流向。被測氣體所含液體少量，氣體流向則自下向上:液體介質(zhì)經(jīng)儀表因壓力下降所致的汽化現(xiàn)象則得以避免，確保渦街流量計實現(xiàn)可靠運行:五是，傳感裝置設(shè)置在有保溫層的管道當(dāng)中。借助渦街流量計，對高溫蒸汽實施測量，保溫層不可超出支架高度的1/3,以免影響渦街流量計的實際測量精度:七是，專用法蘭及其直管段，現(xiàn)場落實焊接處理，傳感裝置實際的流向標(biāo)志與該管道內(nèi)的流體應(yīng)為同等流向，此傳感裝置具體安設(shè)前期，法蘭凹槽內(nèi)需合理設(shè)好密封圈。針對壓力溫度相應(yīng)測點，要求取壓點設(shè)該傳感裝置的下方3^5D,測溫點則設(shè)下游5~8D位置:依托于此渦街類型流量計，有效測定其高溫介質(zhì)，要求不能選隔熱材料，對傳感裝置的連接桿實施包裹，且連接著傳感裝置相應(yīng)屏蔽電纜總體走向需要和強電磁場始終維持相對較長的距離，避免干擾產(chǎn)生。盡量縮短屏蔽電纜的長度，最長不可超出200m范圍:安裝傳感裝置前，務(wù)必清洗好管道，將其內(nèi)部雜質(zhì)沖掉，防止后期有傳感裝置堵塞情況出現(xiàn)，影響渦街流量計的正常使用:八是，還應(yīng)定期開展渦街流量計的有效維護工作。定期檢查該渦街類型流量計具體屏蔽、接地情況，有效消除掉外界的一些干擾，避免對渦街流量計的正常運行產(chǎn)生影響。
3結(jié)語
通過此次圍繞著渦街流量計實際應(yīng)用特點與其故障問題所開展綜合分析可了解到，渦街流量計實際應(yīng)用原理相對復(fù)雜，其其所具備優(yōu)勢特點集中表現(xiàn)為小壓力損失、大范圍量程、精度高、可靠性高、小維護量、總體結(jié)構(gòu)簡單牢固、安裝及維修均極具便捷性、低的運行費用等等,可謂是應(yīng)用優(yōu)勢十分顯著。但渦街流量計實際使用過程，儀表選型缺乏合理性、安裝不當(dāng)、流體及環(huán)境因素等存在，均會致使其產(chǎn)生故障問題，那么，為更好地防治故障問題，便需全面.把握好其安裝條件、安裝及其使用過程各項注意事項，盡最大可能地避免故障產(chǎn)生，達到渦街流量計可靠且利用的目的，確保其應(yīng)用優(yōu)勢能夠得以更為充分地發(fā)揮。
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