渦街流量計在使用中需要注意進(jìn)行防雷,特別是很快要進(jìn)入梅雨季節(jié)和夏天了,南方地區(qū)會經(jīng)常出現(xiàn)閃電雷雨天氣。雷電對于渦街流量計造成的危害是非常大的。今天就來具體介紹一下渦街流量計的防雷方法。
首先講下雷電對渦街流量計的危害:
1、雷電經(jīng)過電源部分侵入燒壞儀表。
2、雷電產(chǎn)生的同時伴隨強(qiáng)大磁場儀表電子元件產(chǎn)生磁感應(yīng),瞬間生成強(qiáng)電壓和電流,擊穿絕緣燒壞儀表。
3、雷電脈沖波經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)侵入流量儀燒壞通訊芯片或儀表。
其存在的主要問題有,儀表通常安裝在人少,路難走的地方;熱力管線很長,架空地埋的方式都有;用戶一般都在開發(fā)區(qū),距離熱電廠位置較遠(yuǎn),地廣人稀,架空管線相對成了雷擊對象;城區(qū)的供熱主要是飯店,浴室等,這些地方大地相對環(huán)境污染較嚴(yán)重,土壤電解質(zhì)濃度較高,容易被雷擊;儀表及儀表箱通常安裝在室外。風(fēng)吹雨淋,容易被銹蝕氧化,接地效果越來越差。
在流量儀表的使用過程中有哪些有效的雷擊方案呢。
1、外部防雷。
包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等。
2、內(nèi)部防雷。
在需要保護(hù)設(shè)備的前端安裝合適的防雷器,使設(shè)備,線路與大地形成一個有條件的等電位體。兩者相輔相成,缺一不可。外部防雷系統(tǒng)保護(hù)建筑物本體免受雷擊,而內(nèi)部防雷是防止感應(yīng)雷和其他形式的過電壓侵入設(shè)備造成損壞,這是外部防雷無法保證的。防雷工作是一項持久性工作,在工作中要不斷摸索和改進(jìn),提高工作效率和計量管理水平。
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(hù)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(hù)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(qiáng)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(qiáng)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(dá)國家先進(jìn)技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jìn)、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。
1、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。
2、溫度對測量的影響
溫度變化對測量體幾何尺寸變化的影響有兩部分組成,一是旋渦發(fā)生體寬度發(fā)生變化引起的;另一個是管道內(nèi)徑變化引起的。消除此影響一般是對K系數(shù)進(jìn)行修正。目前一些廠家的流量計已對溫度的影響在軟件中進(jìn)行固定溫度修正和實時溫度修正。
3、渦街流量計配管內(nèi)徑與流量計內(nèi)徑不一致造成的影響
4、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。
5、安裝方面的問題
主要是渦街流量計傳感器前面的直管段長度不夠,則影響測量精度,例如: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。
6、渦街流量計參數(shù)整定方向的原因
產(chǎn)品參數(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,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),解決了此類問題。