渦街流量計已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,作用也越來越重要,如果在渦街流量計使用過程中反映出測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,首先要做的就是判斷是那個方面的不正確導(dǎo)致了流量的誤差,下面,和大家一起探討關(guān)于渦街流量計出現(xiàn)測量誤差的主要原因:
1、溫度對測量的影響
溫度對一般的流量計測量介質(zhì)都會有影響,溫度高低影響了介質(zhì)的密度,粘度等等,這些都會讓測量結(jié)果不準(zhǔn)確,出現(xiàn)誤差。消除此影響一般是對K系數(shù)進行修正。
2、選型方面的問題
實際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑,以提高測量精度,例如,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。
3、渦街流量計旋渦發(fā)生體迎流面堆積的影響
如果被測流體中存在黏性顆粒,便可能會逐漸堆積在旋渦發(fā)生體迎流面上,使其幾何形狀和尺寸發(fā)生變化,因而流量系數(shù)也相應(yīng)變化,因此在使用中要注意清理。
4、安裝方面的問題
安裝方面問題主要是渦街流量計傳感器前面的直管段長度,如果長度不夠則影響測量精度。
智能渦街流量計是以全新的設(shè)計理念,將溫度、壓力、流量信號集于一體,通過智能數(shù)字處理器將三種信號混合處理后輸出一個補償后的標(biāo)準(zhǔn)流量,從而實現(xiàn)了對氣體、蒸汽的溫壓補償功能。由于采用了智能一體化的設(shè)計理念,因此,溫壓補償智能型渦街流量計具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用維護方便的特點。
下面介紹智能渦街流量計工作原理:
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)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門原理,如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應(yīng)匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測式空氣流量/傳感器或壓電檢測式煤氣流量傳感器。
圖(一)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)來流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼空氣原理,有如下關(guān)系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-流體的平均流速
d-柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為空氣流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600f/K
式中:K=儀表常數(shù)(1/m3)。
M=質(zhì)量流量
Q=體積流量(m3/h)
ρ=介質(zhì)密度(kg/m3)
F=頻率Hz
智能渦街流量計結(jié)構(gòu)
智能渦街流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,如圖3所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體(阻流體)、檢測元件、儀表表體等;轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護罩等。近年來智能式流量計還把微處理器、顯示通訊及其他功能模塊亦裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
旋渦發(fā)生體是檢測器的主要部件,它與儀表的流量特性(儀表系數(shù)、線性度、范圍度等)和阻力特性(壓力損失)密切相關(guān),對它的要求如下。
1)能控制旋渦在旋渦發(fā)生體軸線方向上同步分離;
2)在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi),有穩(wěn)定的旋渦分離點,保持恒定的斯特勞哈爾數(shù);
3)能產(chǎn)生強烈的渦街,信號的信噪比高;
4)形狀和結(jié)構(gòu)簡單,便于加工和幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,以及各種檢測元件的安裝和組合;
5)材質(zhì)應(yīng)滿足流體性質(zhì)的要求,耐腐蝕,耐磨蝕,耐溫度變化;
6)固有頻率在渦街信號的頻帶外。
已經(jīng)開發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體,它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類,如圖4所示。單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱,其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用廣泛的一種,如圖5所示。圖中D為儀表口徑。為提高渦街強度和穩(wěn)定性,可采用多旋渦發(fā)生體,不過它的應(yīng)用并不普遍。
智能渦街流量計外型簡潔,測量精度高,性能穩(wěn)定,具有多種安裝、供電、信號輸出方式,可提供特殊管道及工況定制,產(chǎn)品選型,現(xiàn)場工控自動化設(shè)計等.
渦街流量計也稱之為旋渦流量計或卡門渦街流量計。綜合吸收發(fā)達國家先進技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行精心設(shè)計的產(chǎn)品,實現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。該產(chǎn)品具有電路先進、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡單、阻力損失小、堅固耐用、用途廣、使用壽命長、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試等特點。渦街流量計常見故障以及維修解決方法具體如下,平時操作一定要注意以下事項:
1)渦街流量計不適宜安裝在強振動的場合是應(yīng)用者廣為熟知的,但在磁場頻繁變化的場合,渦街流量傳感器會測出高于正常值的信號輸出。實踐證明,在無氣體流動的現(xiàn)場,當(dāng)渦街流量傳感器處于變化的磁場中時在磁場變化的瞬間,渦街流量計傳感器會感應(yīng)出一個錯誤信號而輸出,當(dāng)變化結(jié)束,儀表處于一個穩(wěn)定的磁場時,儀表則會輸出一個正常信號。
2)焦?fàn)t煤氣因出廠時溫度高,濕度大,因此在氣體輸送過程中會有水分存在。氣體流動帶動水分往復(fù)波動,從而形成脈動流。渦街流量傳感器處于這種流體狀態(tài)時輸出數(shù)據(jù)忽大忽小控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,根本無法反映生產(chǎn)狀況。
3)由于焦?fàn)t煤氣多雜質(zhì),易結(jié)晶,雜質(zhì)凝結(jié)于傳感頭,從而造成計量失準(zhǔn)。溫度升高時,雜質(zhì)揮發(fā),靈敏度增加,信號增強;相反則降低。從而造成數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。
4)儀表接線過程中壓線不實,從而造成傳輸過程中信號的時斷時續(xù)。
5)儀表接地線不符合規(guī)范要求,從而使強電中的50Hz干擾進入,當(dāng)正常信號高于50Hz時輸出正常信號,反之則會輸出錯誤信號。
渦街流量計解決辦法:
1)在儀表安裝、連接過程中,應(yīng)確保每一個環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確無誤,其中包括安裝前對現(xiàn)場的考察、安裝過程中儀表接線、系統(tǒng)接地線等方面控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,從而確保檢測到真實數(shù)據(jù)并能夠準(zhǔn)確輸出。
2)對于運行中的計量系統(tǒng)可采用“雙計量控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,對比確認(rèn)”的方法,以及“替代法”對運行中的計量儀表故障進行確認(rèn)和排除。
3)定期對儀表進行整體清洗,必要時可對儀表的傳感頭部分進行吹掃,避免雜質(zhì)在傳感頭處的凝結(jié)。寒冷的季節(jié)在計量直管段及儀表部分加伴熱裝置也有利緩解雜質(zhì)在計量儀表處的凝結(jié)。
4)定期對管道進行排水,特別是直管段前的水分,依據(jù)具體情況設(shè)置專人定期排放,盡可能降低計量管段中的水分,最大限度的排除流體中的脈動。
5)加強對渦街流量計計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理,設(shè)置定時打印功能,依據(jù)打印數(shù)據(jù)結(jié)合生產(chǎn)狀況對儀表的運行進行分析。