渦街流量計(jì)輸出(或指示)信號(hào)不隨流量變化。這種故障的出現(xiàn)有以下幾方面原因:
故障判斷及處理(通電、通流后
(1)由于信號(hào)線的屏蔽層接地不良或接地點(diǎn)選擇不合適外界電磁干擾十分嚴(yán)重(例如50Hz工頻干擾)完全抑制了微弱的渦街信號(hào)輸出信號(hào)全被噪聲干擾淹沒這時(shí)調(diào)節(jié)閥門開度、儀表的增益都無濟(jì)于事。
(2)檢測元件與轉(zhuǎn)換器之間的連接斷線前置放大器的輸人端開路或檢測元件有一根信號(hào)線與地短接造成前置放大器輸人嚴(yán)重失衡共模干擾趁機(jī)而人渦街信號(hào)被噪聲干擾壓制輸出端完全被干擾控制。
(3)前置放大器的增益過高產(chǎn)生自激振蕩現(xiàn)象輸出被鎖定在自激頻率上。
以上三方面屬于電氣方面的原因引起的故障只有加強(qiáng)屏蔽與接地合理走線減小或消除干擾儀表正常工作才能恢復(fù)。
(4)管道(或環(huán)境)的強(qiáng)烈振動(dòng)當(dāng)振動(dòng)方向與儀表檢測元件的敏感方向一致時(shí)振動(dòng)把渦街信號(hào)完全抑制輸出信號(hào)就是振動(dòng)頻率信號(hào)。調(diào)整閥門開度也不能改變輸出。
解決的方法是采用減振措施(加管道防振座、固定管道)弄清振動(dòng)方向把渦街流量計(jì)的傳感器繞管軸轉(zhuǎn)動(dòng)士90℃把檢測元件敏感方向調(diào)整到與振動(dòng)方向相垂直可減小振動(dòng)的影響口或適當(dāng)降低前置放大器的增益和觸發(fā)靈敏度。采取以上措施可消除振動(dòng)影響。
(5)脈動(dòng)流對渦街信號(hào)的“鎖定”在沒有采取有效抑制脈動(dòng)流影響的情況下脈動(dòng)流對旋渦穩(wěn)定分離的破壞作用不可低估如果脈動(dòng)頻率與渦街信號(hào)頻率合拍可能把渦街信號(hào)“鎖定”在該頻率附近這時(shí)調(diào)節(jié)閥門和儀表靈敏度輸出信號(hào)頻率都不會(huì)改變。
解決方法是如本章第一節(jié)所介紹的那樣在儀表的安裝管道設(shè)計(jì)、施工時(shí)采取吸收或降低流體脈動(dòng)的措施。
渦街流量計(jì)的選用要結(jié)合工藝介質(zhì)的特點(diǎn)、流量計(jì)的性能、經(jīng)濟(jì)性、安裝及環(huán)境等方面來考慮,一般專業(yè)人員都可以做到。本文中重點(diǎn)說明幾點(diǎn)需要特別注意的問題。
1)根據(jù)抗管道和流體振動(dòng)情況選擇
渦街流量計(jì)是根據(jù)在流體管道中設(shè)置阻力體來產(chǎn)生漩渦,檢測漩渦的頻率來測流量的。在工業(yè)生產(chǎn)中,振動(dòng)是普遍存在和不可避免的,一般的工業(yè)振動(dòng)頻率大都在幾赫到幾千赫,渦街流量計(jì)的漩渦頻率正好落在這個(gè)范圍之內(nèi),如果安裝渦街流量計(jì)的管道和流體發(fā)生振動(dòng),勢必對渦街流量計(jì)的測量造成影響,所以渦街流量計(jì)必須有抗振補(bǔ)償功能。
常用的渦街流量計(jì)有電容式、壓電應(yīng)力式、超聲波式等種類,目前市場上這幾種都有著較好的抗振能力,其中電容式、壓電應(yīng)力式只能抗二維震動(dòng),即對振動(dòng)方向在縱向(順流向)或與漩渦發(fā)生體軸線平行的方向振動(dòng),具有抗振能力,基本可以消除,但對抗橫向(與漩渦升力方向一致)振動(dòng)能力很弱,而超聲波式具有抗三維振動(dòng)能力。因此在一般場合,振動(dòng)加速度小于1g,振動(dòng)頻率小于500Hz、振幅小于2.1mm(用手摸有較強(qiáng)烈的振感,有握不住的感覺),三種流量計(jì)都可以滿足要求,但在振動(dòng)特別強(qiáng)烈的場合,或有升力方向振動(dòng)的場合,選用超聲波流量計(jì)比較合適。
2)根據(jù)所測介質(zhì)情況選擇
一般渦街流量計(jì)可以測量氣體、液體和蒸汽介質(zhì)的流量,但由于各種介質(zhì)特性千差萬別,傳感器結(jié)構(gòu)形式各種各樣,其適應(yīng)性也不同。壓電應(yīng)力式和電容式渦街流量計(jì)應(yīng)用范圍較廣,但在測低密度和低流速氣體流量時(shí),由于受到漩渦能量的限制,發(fā)生漩渦不強(qiáng)烈信號(hào)低,電容式渦街流量計(jì)由于存在兩個(gè)導(dǎo)壓孔,不易測量贓物介質(zhì);超聲波式雖然能測量低流速介質(zhì)流量,但對脈動(dòng)較敏感;具體情況如下:
2.1)對于介質(zhì)中含有粉塵和固體顆?;驊腋∥锏牧黧w不宜選用電容渦街流量計(jì)。因?yàn)樵阡鰷u發(fā)生體兩側(cè)有兩個(gè)導(dǎo)壓小孔,容易堵塞,使輸出信號(hào)為零。凡是帶有導(dǎo)壓小孔的其它類型的流量計(jì)和電容流量計(jì)具有相似的情況。
2.2)超聲波渦街流量計(jì)雖然抗振性能強(qiáng),但使用溫度范圍不如電容式和壓電應(yīng)力式寬。一般壓電式渦街流量計(jì)測溫上限不超過300℃。超過時(shí)壓電元件絕緣下降,輸出信號(hào)變小,抗干擾能力大大降低;電容式渦街流量計(jì)的測溫上限達(dá)400℃,具有較好的耐高溫性能;而超聲波式渦街流量計(jì)測溫上限不超過200℃,如果被測流量介質(zhì)溫度超過此范圍,則可能損壞超聲波探頭。另外,超聲波渦街流量計(jì)不宜在含有過多氣泡的液體或含雜質(zhì)的液體中測量,因?yàn)橛羞^多氣泡的液體,超聲波不易穿過,可能造成測量上的困難甚至不可能測量。液體中含有雜質(zhì)會(huì)對超聲波起到慢反射或吸收的作用,影響測量的準(zhǔn)確性。
3)渦街流量計(jì)的選擇不僅要考慮被測介質(zhì)的溫度,還要考慮檢修吹掃介質(zhì)的溫度
渦街流量計(jì)的被測介質(zhì)溫度可能是常溫,但是在檢修時(shí)需要用蒸汽吹掃管線,蒸汽的溫度在150℃以上,如果選型時(shí)只考慮到介質(zhì)的溫度而選擇適用溫度范圍低的渦街流量計(jì),在檢修吹掃管線時(shí),就有可能損壞敏感元件。
4)在使用狀態(tài)下,如果被測介質(zhì)有明顯的脈動(dòng),則不宜選擇超聲波渦街流量計(jì)
因?yàn)槌暡u街流量計(jì)對小流量敏感度很高,在這種場合使用,會(huì)使輸出信號(hào)不穩(wěn)定甚至失真。
5)在液體中混有大量氣泡的場合,不宜選用各種渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)測量原理飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì),但從 流量儀 表發(fā)展?fàn)顩r來看,孔板流量計(jì)盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣;人們對它的研究也最充分,試驗(yàn)數(shù)據(jù)最完善
渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器, 可靠性高 ,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的測量儀器。
渦街流量計(jì)的保養(yǎng)及使用
1.渦街流量計(jì)應(yīng)定期清洗渦街流量計(jì)的探頭,檢查中曾發(fā)現(xiàn),個(gè)別探頭檢測孔已被污物堵塞,甚至被塑料布裹住,影響了正常測量。
2.渦街流量計(jì)定期檢查接地和屏蔽情況,消除外界干擾。有時(shí)候指示問題是由于受到干擾所至。
3.渦街流量計(jì)由于K系數(shù)的確定在渦街的整個(gè)環(huán)節(jié)中非常重耍,K系數(shù)的準(zhǔn)確與否直接影響著回路的準(zhǔn)確度,儀表更換零部件以及工藝管道的磨損等情況,均可能影響K系數(shù).而很多化工廠又缺少標(biāo)定的手段與能力,只能送出標(biāo)定,受工藝運(yùn)行的影響,要從管道上拆下渦街送出要5、6天的標(biāo)定時(shí)間,工藝方面很難滿足,從而無法確定K系數(shù)。今年,通過流量儀表間的改造,雖已經(jīng)具備了較小口徑的渦街標(biāo)定條件,但對于較大口徑的渦街仍然無能為力,以后應(yīng)注意使用渦街的現(xiàn)場標(biāo)定方法,使用標(biāo)準(zhǔn)頻率以及便攜式超聲波流量計(jì),測出管道中的瞬時(shí)流量以及傳感器的脈沖輸出頻率,現(xiàn)場計(jì)算K系數(shù)。
4.渦街流量計(jì)安裝環(huán)境潮濕的探頭.應(yīng)定期烘干一次,或作防潮處理。由于探頭本身并末作防潮處理,受潮之后影響運(yùn)行。
5.渦街流量計(jì)儀表的數(shù)據(jù)資料的管理應(yīng)引起足夠的重視,以利于日后的工作。