渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。
渦街流量計故障分析:
1、渦街流量計選型方面的問題。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難度太大(有時候。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:二循FIC203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,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、渦街流量計二次儀表故障。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)。解決了相應(yīng)的線路問題,存在的問題也相應(yīng)解決。
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,日前這部分儀表運行良好。
10、渦街流量計由于現(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?;蛘哂捎谡{(diào)整之后運行一段時間之后現(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)合工藝運行情況,重新調(diào)整。
渦街流量計無可動部件,所以在正常使用情況下,維護的工作量較少。日常維護的任務(wù)是:查看儀表指示累積是否正常;查看儀表供電是否正常;查看儀表體連接件是否損壞和腐蝕;查看儀表外線路有無損壞及腐蝕;查看表體與工藝管道連接處有無泄漏;查看儀表電器接線盒及電子元件盒密封是否良好等。
當(dāng)被測介質(zhì)較臟或易結(jié)垢時,應(yīng)定期清洗流量計內(nèi)壁,清洗時應(yīng)保護好旋渦發(fā)生體及檢測探頭,注意不要碰傷其表面與棱角。檢測放大器外殼端蓋在接線調(diào)試后應(yīng)適度旋緊,以保證其密封性。在進行維護檢查時不得將液體及雜物留于殼內(nèi)。
對新安裝的管道或維修的管道,在運行前需要進行清洗,以沖掉管內(nèi)的鐵銹,水垢,殘渣和污泥。不能測量含固體物質(zhì)(如沙子、細礫)的流體,用戶要定期清除掉附在漩渦發(fā)生體上的固體物質(zhì)。滯留在管道內(nèi)的被測流體會引起化學(xué)反應(yīng),且容易結(jié)晶和硬化,沉積在管道避和發(fā)生體上,在這種情況,應(yīng)該清洗發(fā)生體。
為了方便地檢查和清洗流量計(漩渦發(fā)生體),應(yīng)安裝旁通管道。對于初次投運或管線設(shè)備檢修后,開車時應(yīng)先使工藝介質(zhì)走旁路24小時,待介質(zhì)干凈時開表,以防變送器被異物阻塞或變送探測器被損壞。
渦街流量計是虛用流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量交送器時,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遇,能渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及能滿發(fā)生體特征寬度有關(guān),可用下式表示:
F=Shr/d
式中: f偽旋禍的釋放頻率,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; Su為斯特羅哈數(shù)。 無量綱,它的數(shù)值范圍為0.14- 0.27. SI懸 雷諾數(shù)的函數(shù),Si-f( l/Re )
當(dāng)莆諾數(shù)Re在102 - 105范圍內(nèi),S值約為02,因此,在割量中,要盡量清足流體的雷諾數(shù)在102- 105,旋禍頻率{= 0.2wd。
由此可知,通過測量能渦頻率就可以計算出直過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v.再由式q=rA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。
這些交替變化的旋滿就形成了一系列交替變化的負壓力,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)準信號。
渦街流量計按頻率檢出方式可分為應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。
渦街流量計是屬于較為年輕的一類流量計,但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類流量計。
1.優(yōu)點
(1)渦街流量計無可動部件,測量元件結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,使用壽命長。
(2)禍街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1:10。
(3)渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨標(biāo)定。它可以測量液體、氣體或燕汽的流量。
(4)它造成的壓力損失小。
(5)準確度較高,重復(fù)性為0.5%,且維護量小。-次元件的流量特性對控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。由于渦街的輸出頻率與流量成線性關(guān)系,當(dāng)它與調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)器級成一一個控制系統(tǒng)時,相當(dāng)于一個時滯和時間常數(shù)都小到可忽略的一個滯后環(huán)節(jié),可視為比例 環(huán)節(jié),廣義對象的特性完全取決于回路中其他環(huán)節(jié)。對控制系統(tǒng)幾無影響。
2.缺點
(1)渦街流量計工作狀態(tài)F的體積流量不受被測無體溫度、壓力,密度等熱工參數(shù)的影響,但液體或蒸汽的最終測量結(jié)果應(yīng)是質(zhì)量流量,對于氣體,最終測量結(jié)果應(yīng)是標(biāo)準體積流量。質(zhì)量流量或標(biāo)準體積流量都必須通過流體密度進行換算,必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。
(2)造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差:不能準確確定流體T.況變化時的介質(zhì)密度:將濕飽和蒸汽假設(shè)成F飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計的總測量誤差會很大。
(3)抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產(chǎn)生測量誤差,甚至不能正常工作。道道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動,使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。
(4)對測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。渦街流量計的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞,改變幾何體尺寸.對測量精度造成極大影響。
(5)直管段要求高。專家指出,渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D,才能滿足測量要求。
(6)耐溫性能差。禍街流量計- -般只能測量300C以F介質(zhì)的流體流量。
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