涡街流量计教材

涡街流量计知识

※涡街流量计原理发展历史河水流速V漩涡桥墩测量原理※测量原理在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如下图所示。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为U，旋涡发生体迎面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式f=SrU/d

Sr

是一个无量纲系数，称为斯特劳哈尔系数。它除与漩涡发生体的形状以及发生体与管道尺寸的比例有关外，还与流动的雷诺数有关。例如液体，Sr可在（5~500）×1000 Sr0.25000200007000000Re测量原理理论和实践证明，漩涡分离频率f与流体速度U成(正比),与漩涡发生体迎流面宽度d成（反比），即（f=SrU/d

）。因而只要设法测出漩涡分离频率f，就可知道流速U，也即测得流量。

结构1、壳体2、旋涡发生体3、涡个数检测元器件4、电信号处理

结构漩涡频率的检测方法大致分为2种：1、流速变化检测（热敏电阻）2、压力变化检测（压电晶片）

压电晶片A压电晶片B阻尼塞间隙结构ABC间隙间隙密封垫片绝缘体漩涡发生体阻尼塞壳体上压电晶片上导电压块上压电晶片下导电压块下压电晶片上导电压块小流量大流量发生体阻尼塞FqFq流体阻力F流体阻力F涡推力Fq涡推力Fq间隙A间隙A简支梁悬臂梁优点1、输出的频率信号（数字），易于当今的计算机相连。2、压力损失小。3、测量范围宽，精度高，重复性好。4、测量元件与介质不接触，寿命长。5、无运动部件，免维护。缺点1、怕振动。2、流量下线死区较大。3、易受外界电磁场干扰。

安装1、前后直管段要求：①液体：V≤10m/s

前≥10D,后≥5D②气体：前≥20D,后≥1D安装2、避开振荡源。3、远离大功率用电设备。4、保证密封垫片同心度。5、尽量加装旁通。6、留有必要的维修空间。漩涡流量计常见故障的分析处理二．有流量，无信号．一．无流量，有信号．三．流量信号不稳定．四．流量计量误差较大．一．无流量有信号１．是否有振动？当今世界应力式涡街流量计,都是二维空间的抗振性能.正如在原理中阐述的那样,即在流体阻力方向及漩涡升力方向能抗住外界的振动干扰,而在漩涡横向推力方向则不能.流体阻力方向漩涡升力方向漩涡横向推力方向抗振指标:液体≤2g

气体≤1g检测：感觉．（１）轻微振动：处理：①外部机械消振措施．如用橡胶软接头，垫等消振．用支架固定管道．如图所示．橡胶软接头橡胶软垫2.转换放大器的输出方式是否搞错?无论是*CD,*E输出方式搞错均会导致无流量有信号.一般表现为要求输出电流信号而给的却是脉冲.这是因为脉冲输出方式静态电流约8mA左右.检测:打开转换放大器前盖检查.*CD型:二根接线的为电流输出型;三根线的为脉冲型.+电流型PLSCOM1COM1+P脉冲型PLS3.放大器是否损坏?这对于电流输出形式的要特别注意.放大器的损坏可能会造成大于4mA的误导电流.检测:将放大器卸下,用电流表串入回路中通电源检查.处理:送上海横河公司修理.mA+++---电流表放大器插孔CAB*CD型CAB*E型CAB*DY型+--短路导线5.接线腔是否进水?特别是电流输出方式,正,负接线端子之间由于水的导电而形成旁路电流,造成了无流量有信号的现象.等效电阻i+-转换放大器4.附近是否有大功率用电设备?特别是电焊机,所产生的高频谐波将会使流量计无流量有信号.检查:现场勘察.二.有流量无信号1.接线是否正确？⑴

供电电源的电压是否符合要求？*CD--------------12V~42V*DY--------------10.5~42V上述供电电源的功率只要大于1VA即可

.⑵

电源极性是否接正确?A.电流输出型,电源的正负接反仅为无信号,连4mA都没有.B.脉冲输出型,输出端子P则不能接错,特别是*CD型.C.*DY型则一定要外接电阻,否则无信号输出.⑴对于电流输出型:mA+++---电流表放大器插孔⑵对于脉冲输出型:V+++---放大器插孔P无信号时为４mA,有信号时＞４mA.无信号时为23V或0V,有信号为11V左右.2.实际工艺流量是否太小?检查:敲击法.在靠近流量计的管道旁有规律地连续敲击,无论何种型号的流量计均会出现流量显示.如果被测介质为液体,最好空管试验.因为液体本身就是消振器.处理:更换通径小一些的流量计或在工艺条件允许的情况下加大流量.3.发生体与壳体之间的间隙是否被细微颗粒卡住?该种现象,一般出现于正常工作之后,停机又开机.如果是这样,在确认转换放大器及发生体的压电晶片都完好无损的情况下,特别是测量介质又是液体,一般可认为是该种故障.检查:综合判断法.间隙≤0.1mm处理:⑴如果生产工艺条件允许,尽可能开大流量,用一木制锤子在流量计下部的焊台上垂直敲击,以便高速流体所产生的负压将细微固体颗粒带走.⑵现场允许拆卸清洗.即拆下发生体.但要求熟知流量计的结构.特别是密封垫片及四个压板螺钉,一定要严格按使用说明书的要求(力矩)安装.三．流量信号不稳定1.安装时密封垫片是否同心?检查:现场观察.

处理：重新安装．2.工艺管道是否符合要求?漩涡流量计是一种典型的流体振荡式流量计,前后直管必须要保证.特别是在测量气体时,不满足要求,将会产生流量信号不稳定的现象.一般:气体------前20后10,液体------前10后5.但出现下列情况,就应加长前,后直管段.上游段工艺管道情况前直管段长度后直管段长度调节阀≥50D≥10D不同平面的两个90度弯头≥40D≥10D同一平面的两个90度弯头≥25D≥10D球阀≥23D≥10D一个90度弯头或T字型接头≥20D≥10D同心渐扩管≥18D≥10D同心渐缩管≥15D≥10D加装整流器≥12D≥10D气体测量上游段特殊情况前后直管段长度参考3.选型是否有误？如果选型有误,常用流量在非线性区,甚至在临界死区附近，那么就可能出现流量波动.检查:处理：工艺条件允许,加大流量,如果流量稳定了,则更换通径小一档的流量计.死区非线性区正常工作线性区StRe４．流体是否存在液气、液固或气固两相流？漩涡流量计只能测单相流，不能测两相流．这是由漩涡流量计工作原理所决定的．检查：只能凭经验，或根据流体性质及工况压力，温度等来判断是否存在液气，液固，气固两相流．如介质为液氨，轻胫等易挥发液体．处理：⑴对于液体,如果是液固两相流,一般可在流量计的上游端加装过滤器.过滤器⑵如果是液气两相流,则可在流量计的上游端加装消气器.消气器4.流量计与流量调节控制系统是否产生系统振荡?检查:手动测试法.将调节控制系统的阀门开度控制器打到手动档,当把阀门开到一定值,如果流量显示比较稳定或梢有些波动,那说明存在系统振荡.处理:重新审定PID算法或采取其他有效措施.5.发生体与壳之间的间隙中是否有细微固体颗粒或残夜结垢?

间隙≤0.1mm四.流量计量误差较大1.所有第三大题的故障现象均是造成误差大的因素.3.未用流量计之前的经验数据值是否真实可靠?4.参数设置是否有误?2.气体计量不带温压补偿,不讨论精度.?⑴对于✱CD型的累计表头，其运算电路是逻辑电路,而出厂时校验运算电路值为8888(BCD码),用户必须根据实际工况重新设置运算系数,累积表头才能准确运算.⑵对于✱E,DY型,压力温度,介质,密度等参数一定要根据实际工况加以调整.检查:现场打开数据项查阅.处理:更正.5.配套的二次仪表参数设置是否正确?流量仪表的输出方式有二种,所配套的二次仪表的输入方式必须与之相对应匹配,否者将会产生误差.⑴脉冲输入方式:

我们推荐使用该种方式,特别是计量用于贸易结算.使用该种方式,转换器仅仅是放大作用,一切