智能渦街流量計在工業生產中的使用與維（wéi）護
點擊（jī）次數：2200 發布時間：2021-01-06 11:47:05
摘要:智能（néng）渦（wō）街流量計是速度式流量計，具有溫壓補（bǔ）償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。選用儀表類型時要考慮應用場合、精度要（yào）求和儀表功能等因素。該（gāi）文介紹智能渦街流量計（jì）的正確（què）安（ān）裝和維護及其在使用過程中常見故障現象和處理方法（fǎ）。
引言
智（zhì）能渦（wō）街流量計是速度式（shì）流量計之一，主（zhǔ）要用（yòng）於工業管道介質流體的流量測（cè）量，如液體、氣體、蒸（zhēng）氣等單相流滿管介質的測量。有模擬（nǐ）量（liàng）標準信號（hào）或數字（zì）量脈衝信號輸出，智能流量顯示儀，具有溫壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能（néng）。便於計算（suàn）機等數字係統配套使用，是一種比較先進、理想的流量儀（yí）表。
1 智能渦街流量計的工（gōng）作原理
智能渦街（jiē）流量計是由漩渦（wō）發生體、頻率檢測器和信號轉換器等環節組（zǔ）成，輸出 4 ～ 20 mADC 信號或（huò）脈衝電壓信號。其測量原理是在流動的流體中的垂（chuí）直流動方向安放（fàng） 1 根或多根非（fēi）流體型阻（zǔ）流體，在一定的流量範圍內，流體在阻流體（tǐ）兩側交替地分離、釋放出 2 串頻率正（zhèng）比於管道內的（de）平均流速、規則的、不對稱有規律的交替（tì）漩渦列，如圖 1 所示，且兩側（cè）漩渦旋（xuán）轉（zhuǎn）方向（xiàng）相反 。采用檢測元件測出漩渦頻率就可以推（tuī）算出流（liú）體（tǐ）的流量。
假設被（bèi）測（cè）介質的平均流速為 v，旋渦的發生頻率為 f，旋渦發生體迎（yíng）麵寬度為（wéi） d，一側漩渦產生的頻率 f 與 v 和 d 之間有如下關係式:
發生體（tǐ）的形狀和尺寸一定時，S r 可視為常數，渦街頻率與體積流量成比例關係，不受流體物（wù）理性質和組份變化（huà）的影響（xiǎng）。
智能渦街流量計可以測量單相流狀態下的液體、氣體和蒸汽的流量，在混相流體狀態時，流量計是不能（néng）作出精確測量（liàng）的。
2 智能渦街流量計的選用
智能渦街流（liú）量計按傳（chuán）感器分為法蘭式、夾持式和（hé）插入式。選型時優先考慮法蘭式，其次是夾持式。原因是（shì）夾持式和插入式流量計的精度受安裝影響（xiǎng）較大，不規範的安（ān）裝將產生很大的測量誤差（chà） 。無需做精確控製和計量的場合，可以選用插入（rù）式智能渦（wō）街流量計。智（zhì）能渦街流量計有一體式和分體式兩種類型，在高（gāo）溫環境或（huò）高（gāo）空或井中安裝的場（chǎng）合，為了改善儀表的（de）工作環境或方便儀表的檢修選用分體式儀表。采用一體式儀表時，安裝點周圍應該留有（yǒu）較充裕（yù）的空間，以（yǐ）便安裝接線（xiàn）和定期維護。
3 智能渦街流量計的（de）溫壓補償
氣體是可壓縮流體，當溫度和壓力（lì）變化時（shí），其體（tǐ）積量將隨之改變。氣體流量測量時均要求流量計輸出標準體積流量或質量流量（liàng），而智（zhì）能渦街流量計（jì）隻能測量出工況下（xià）的體（tǐ）積（jī）流量，所以（yǐ）智能渦街流量計測量一般氣體或蒸汽時儀表選型一定要考慮溫壓補償功能。通過（guò）溫壓補償可以將工況體積流量（liàng）轉換為質量流量或（huò）標況體積流量。測量一般氣體時，補償原理是根據標準氣體狀態方（fāng）程式:
式中:P 0 ，P 1 分別為標準（zhǔn）狀態下和工況下的絕對壓力(Pa);T 0 ，T 1 分別（bié）為標準狀態下和工況下的熱力學溫度(K);V 0 ，V 1 分別為（wéi）標準狀態下和工況下的氣體體積。
測量蒸汽時，不能使（shǐ）用標準氣體狀態（tài）方程式，飽和蒸氣隻需（xū）壓力（lì）或溫度補償。一般有以下兩種（zhǒng）補償方式:
一是當智能（néng）渦街流量計傳感器無內置壓力、溫（wēn）度檢測（cè）元件時，隻能在儀表內部做靜態補償，就是輸入固定的（de）溫度和壓力值用於補償。此方法隻適用（yòng）於溫度壓力變化不大的場所。智能渦街（jiē）流量計傳（chuán）感（gǎn）器有內置壓力和溫度檢測元件時，儀表根據所測溫度和（hé）壓力判斷蒸汽狀態是屬於飽和蒸氣還是過（guò）熱蒸汽（qì），由儀表內（nèi）部存儲的蒸汽數據庫自動計算（suàn）質量流量。
二是采用（yòng）蒸汽流量積算儀，將智能渦街流量計所測工況體積流量以及溫度（dù）和壓力變送器所（suǒ）測信號傳（chuán）到（dào）蒸汽流量積算儀，如（rú）圖 2 所（suǒ）示由蒸汽流（liú）量積算儀進行補償運算。蒸汽流量積算儀內置過（guò）熱蒸汽以及飽和蒸氣補償算（suàn）法，可（kě）以輸出質量流量、標準體積流量甚至熱量和比焓等。
4 智能渦街流量計的安裝
智能渦街流量計（jì）的正確安裝（zhuāng）是保障儀表正（zhèng）常運（yùn）行的重要環（huán）節，若安裝不正確，輕則影響儀表的測量（liàng）精度，重則（zé）影響儀表的使用（yòng）壽命，甚至（zhì）會損壞儀表。智（zhì）能渦街流量（liàng）計的安裝管道要避免高溫熱源和輻（fú）射源（yuán）的（de）影響（xiǎng），安裝場所須有隔熱通（tōng）風措施，避開強（qiáng）腐蝕環境。為了消除電（diàn）幹擾，現場布線要與高壓線、電源線和電（diàn）力設備保持足夠的距離（lí）。
智能渦街流量計盡量避免安裝在震動較強的管道上，特別（bié）是橫向震動;流量計盡量避免安裝在架空而過（guò）長的管道上，導致流量計下垂（chuí），造成法蘭的密封泄漏;若必須在上（shàng）述兩種情況下安裝，需在傳感器的上（shàng）下遊 2D 處分別設置管道緊固裝置並加防（fáng）震墊。智能渦街（jiē）流量計安裝在室外應注意防水，電氣接口處（chù）應將電纜線彎成 U 形，避免（miǎn）水順著電纜線進入儀表殼內。智能渦街流量計安裝點的上遊較近處若安（ān）裝有不（bú）斷開關的閥門，會影響流量計的（de）使用壽（shòu）命，易對流量計造成永久性損壞。
智能渦街流量計的口徑如果與工藝管道相同，不能滿（mǎn）足流量（liàng）儀表要求時，或者在此流（liú）速下測量準確度不能保證時（shí），需要縮小儀表口徑，從而提高管內流速，保證測量精度。上下遊必須有足夠的直管段，若傳感器安裝點的上遊在同一平麵上有 2 個 90°彎頭時，上遊直管段≥25D，下遊直管段≥5D。根據測量的需要，需在智能渦街流量計附近測量壓力和溫（wēn）度時，測（cè）壓點應（yīng）在傳感器（qì）下遊的(3 ～5)D 處，測（cè）溫（wēn）點應在傳感器下遊的(6 ～8)D 處，如圖（tú） 3 所示。
5 智能渦街流量計的維護與故障處理
智能渦街流量計無可動（dòng）部（bù）件，所以在正常（cháng）使用情況下，維護工作量較少。在儀表投用（yòng）的初始階段，要求液體流（liú）量緩慢增加，以（yǐ）免（miǎn）損壞儀（yí）表的渦街發生體（tǐ）。
5．1 智能渦街流量計的維護
日常維護的任務是:密切關注（zhù）智能渦街流量計顯示板的低電池指示燈，如有閃光現象應盡快更換內部電池;定期檢查屏蔽和接地情況，消除外界幹擾，有時指示問題是由於受到幹擾造成的;定期清洗智能渦（wō）街流量計的探頭，探頭檢測孔如果被汙物堵塞，會影響正常測量。
5．2 智（zhì）能渦街流量計的故障現象與處理
現象（xiàng） 1:計量不準。處理方法:檢查儀表（biǎo） K 係數或口徑等關鍵參數（shù）設置;檢查測量氣體或（huò）蒸汽（qì）時補償方式或參數（shù）是否正確;檢查（chá）流量計安裝時墊片是否同心或伸入管道等等。
現象 2:傳感器損壞。處理方法:在蒸汽測量中，99%的智能渦街流量計傳感器損壞原因是（shì）因為水錘，為避免水錘（chuí）的產生需在工藝管線增加疏（shū）水器（qì）;檢查傳感器材質（zhì）選擇是否正確，介質（zhì）是（shì）否腐蝕（shí）儀表（biǎo）傳感器;檢查傳感器工作溫度（dù）是否（fǒu）大於額定值（zhí）。
6 結語
智能渦街流（liú）量計采用微功耗高新技術，采用鋰電池供電，可不間斷運行2 年以上;可就地顯示（shì）瞬時流量、累積流量等。智能渦街流量計（jì）廣泛適用於化工、石油、冶金、電力、煤炭等領域。隻有在正確選型、正（zhèng）確安裝和正確維護下（xià）才能保（bǎo）證其發揮應（yīng）有的作用。
引言
智（zhì）能渦（wō）街流量計是速度式（shì）流量計之一，主（zhǔ）要用（yòng）於工業管道介質流體的流量測（cè）量，如液體、氣體、蒸（zhēng）氣等單相流滿管介質的測量。有模擬（nǐ）量（liàng）標準信號（hào）或數字（zì）量脈衝信號輸出，智能流量顯示儀，具有溫壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能（néng）。便於計算（suàn）機等數字係統配套使用，是一種比較先進、理想的流量儀（yí）表。
1 智能渦街流量計的工（gōng）作原理
智能渦街（jiē）流量計是由漩渦（wō）發生體、頻率檢測器和信號轉換器等環節組（zǔ）成，輸出 4 ～ 20 mADC 信號或（huò）脈衝電壓信號。其測量原理是在流動的流體中的垂（chuí）直流動方向安放（fàng） 1 根或多根非（fēi）流體型阻（zǔ）流體，在一定的流量範圍內，流體在阻流體（tǐ）兩側交替地分離、釋放出 2 串頻率正（zhèng）比於管道內的（de）平均流速、規則的、不對稱有規律的交替（tì）漩渦列，如圖 1 所示，且兩側（cè）漩渦旋（xuán）轉（zhuǎn）方向（xiàng）相反 。采用檢測元件測出漩渦頻率就可以推（tuī）算出流（liú）體（tǐ）的流量。
假設被（bèi）測（cè）介質的平均流速為 v，旋渦的發生頻率為 f，旋渦發生體迎（yíng）麵寬度為（wéi） d，一側漩渦產生的頻率 f 與 v 和 d 之間有如下關係式:
發生體（tǐ）的形狀和尺寸一定時，S r 可視為常數，渦街頻率與體積流量成比例關係，不受流體物（wù）理性質和組份變化（huà）的影響（xiǎng）。
智能渦街流量計可以測量單相流狀態下的液體、氣體和蒸汽的流量，在混相流體狀態時，流量計是不能（néng）作出精確測量（liàng）的。
2 智能渦街流量計的選用
智能渦街流（liú）量計按傳（chuán）感器分為法蘭式、夾持式和（hé）插入式。選型時優先考慮法蘭式，其次是夾持式。原因是（shì）夾持式和插入式流量計的精度受安裝影響（xiǎng）較大，不規範的安（ān）裝將產生很大的測量誤差（chà） 。無需做精確控製和計量的場合，可以選用插入（rù）式智能渦（wō）街流量計。智（zhì）能渦街流量計有一體式和分體式兩種類型，在高（gāo）溫環境或（huò）高（gāo）空或井中安裝的場（chǎng）合，為了改善儀表的（de）工作環境或方便儀表的檢修選用分體式儀表。采用一體式儀表時，安裝點周圍應該留有（yǒu）較充裕（yù）的空間，以（yǐ）便安裝接線（xiàn）和定期維護。
3 智能渦街流量計的（de）溫壓補償
氣體是可壓縮流體，當溫度和壓力（lì）變化時（shí），其體（tǐ）積量將隨之改變。氣體流量測量時均要求流量計輸出標準體積流量或質量流量（liàng），而智（zhì）能渦街流量計（jì）隻能測量出工況下（xià）的體（tǐ）積（jī）流量，所以（yǐ）智能渦街流量計測量一般氣體或蒸汽時儀表選型一定要考慮溫壓補償功能。通過（guò）溫壓補償可以將工況體積流量（liàng）轉換為質量流量或（huò）標況體積流量。測量一般氣體時，補償原理是根據標準氣體狀態方（fāng）程式:
式中:P 0 ，P 1 分別為標準（zhǔn）狀態下和工況下的絕對壓力(Pa);T 0 ，T 1 分別（bié）為標準狀態下和工況下的熱力學溫度(K);V 0 ，V 1 分別為（wéi）標準狀態下和工況下的氣體體積。
測量蒸汽時，不能使（shǐ）用標準氣體狀態（tài）方程式，飽和蒸氣隻需（xū）壓力（lì）或溫度補償。一般有以下兩種（zhǒng）補償方式:
一是當智能（néng）渦街流量計傳感器無內置壓力、溫（wēn）度檢測（cè）元件時，隻能在儀表內部做靜態補償，就是輸入固定的（de）溫度和壓力值用於補償。此方法隻適用（yòng）於溫度壓力變化不大的場所。智能渦街（jiē）流量計傳（chuán）感（gǎn）器有內置壓力和溫度檢測元件時，儀表根據所測溫度和（hé）壓力判斷蒸汽狀態是屬於飽和蒸氣還是過（guò）熱蒸汽（qì），由儀表內（nèi）部存儲的蒸汽數據庫自動計算（suàn）質量流量。
二是采用（yòng）蒸汽流量積算儀，將智能渦街流量計所測工況體積流量以及溫度（dù）和壓力變送器所（suǒ）測信號傳（chuán）到（dào）蒸汽流量積算儀，如（rú）圖 2 所（suǒ）示由蒸汽流（liú）量積算儀進行補償運算。蒸汽流量積算儀內置過（guò）熱蒸汽以及飽和蒸氣補償算（suàn）法，可（kě）以輸出質量流量、標準體積流量甚至熱量和比焓等。
4 智能渦街流量計的安裝
智能渦街流量計（jì）的正確安裝（zhuāng）是保障儀表正（zhèng）常運（yùn）行的重要環（huán）節，若安裝不正確，輕則影響儀表的測量（liàng）精度，重則（zé）影響儀表的使用（yòng）壽命，甚至（zhì）會損壞儀表。智（zhì）能渦街流量（liàng）計的安裝管道要避免高溫熱源和輻（fú）射源（yuán）的（de）影響（xiǎng），安裝場所須有隔熱通（tōng）風措施，避開強（qiáng）腐蝕環境。為了消除電（diàn）幹擾，現場布線要與高壓線、電源線和電（diàn）力設備保持足夠的距離（lí）。
智能渦街流量計盡量避免安裝在震動較強的管道上，特別（bié）是橫向震動;流量計盡量避免安裝在架空而過（guò）長的管道上，導致流量計下垂（chuí），造成法蘭的密封泄漏;若必須在上（shàng）述兩種情況下安裝，需在傳感器的上（shàng）下遊 2D 處分別設置管道緊固裝置並加防（fáng）震墊。智能渦街（jiē）流量計安裝在室外應注意防水，電氣接口處（chù）應將電纜線彎成 U 形，避免（miǎn）水順著電纜線進入儀表殼內。智能渦街流量計安裝點的上遊較近處若安（ān）裝有不（bú）斷開關的閥門，會影響流量計的（de）使用壽（shòu）命，易對流量計造成永久性損壞。
智能渦街流量計的口徑如果與工藝管道相同，不能滿（mǎn）足流量（liàng）儀表要求時，或者在此流（liú）速下測量準確度不能保證時（shí），需要縮小儀表口徑，從而提高管內流速，保證測量精度。上下遊必須有足夠的直管段，若傳感器安裝點的上遊在同一平麵上有 2 個 90°彎頭時，上遊直管段≥25D，下遊直管段≥5D。根據測量的需要，需在智能渦街流量計附近測量壓力和溫（wēn）度時，測（cè）壓點應（yīng）在傳感器（qì）下遊的(3 ～5)D 處，測（cè）溫（wēn）點應在傳感器下遊的(6 ～8)D 處，如圖（tú） 3 所示。
5 智能渦街流量計的維護與故障處理
智能渦街流量計無可動（dòng）部（bù）件，所以在正常（cháng）使用情況下，維護工作量較少。在儀表投用（yòng）的初始階段，要求液體流（liú）量緩慢增加，以（yǐ）免（miǎn）損壞儀（yí）表的渦街發生體（tǐ）。
5．1 智能渦街流量計的維護
日常維護的任務是:密切關注（zhù）智能渦街流量計顯示板的低電池指示燈，如有閃光現象應盡快更換內部電池;定期檢查屏蔽和接地情況，消除外界幹擾，有時指示問題是由於受到幹擾造成的;定期清洗智能渦（wō）街流量計的探頭，探頭檢測孔如果被汙物堵塞，會影響正常測量。
5．2 智（zhì）能渦街流量計的故障現象與處理
現象（xiàng） 1:計量不準。處理方法:檢查儀表（biǎo） K 係數或口徑等關鍵參數（shù）設置;檢查測量氣體或（huò）蒸汽（qì）時補償方式或參數（shù）是否正確;檢查（chá）流量計安裝時墊片是否同心或伸入管道等等。
現象 2:傳感器損壞。處理方法:在蒸汽測量中，99%的智能渦街流量計傳感器損壞原因是（shì）因為水錘，為避免水錘（chuí）的產生需在工藝管線增加疏（shū）水器（qì）;檢查傳感器材質（zhì）選擇是否正確，介質（zhì）是（shì）否腐蝕（shí）儀表（biǎo）傳感器;檢查傳感器工作溫度（dù）是否（fǒu）大於額定值（zhí）。
6 結語
智能渦街流（liú）量計采用微功耗高新技術，采用鋰電池供電，可不間斷運行2 年以上;可就地顯示（shì）瞬時流量、累積流量等。智能渦街流量計（jì）廣泛適用於化工、石油、冶金、電力、煤炭等領域。隻有在正確選型、正（zhèng）確安裝和正確維護下（xià）才能保（bǎo）證其發揮應（yīng）有的作用。