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渦街流量計(jì)在管道流量計(jì)量技術(shù)存在的問(wèn)題及解決方案    1 渦街流量計(jì)管道流量計(jì)量技術(shù)存在的問(wèn)題    管道氣體存在濕度大、雜質(zhì)多、氣液固混合、壓力低、流量變化范圍寬、流速下限低、現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境局限性大等特點(diǎn)，這就要求測(cè)量其流量的流量計(jì)具有如下特征：無(wú)可轉(zhuǎn)動(dòng)部件，測(cè)量量程比寬，可測(cè)量多項(xiàng)流，不易堵塞磨損，長(zhǎng)久性壓損小，測(cè)量下限低，直管段要求短。雖然渦街流量計(jì)氣體流量計(jì)種類很多，但適用于管道流量測(cè)量的流量計(jì)并不是很多。有的按結(jié)構(gòu)分，有的按檢測(cè)方法分，也有的按用途分，渦街流量計(jì)也不例外，下面我們從不同角度來(lái)對(duì)渦街流量計(jì)進(jìn)行分類。當(dāng)前應(yīng)用為廣泛的孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、皮托管流量計(jì)、V錐流量計(jì)等在測(cè)量管道時(shí)也存在相應(yīng)的問(wèn)題。    孔板流量計(jì)存在的問(wèn)題：（1）測(cè)量量程比窄，約為1∶3，相對(duì)煤礦流量變化范圍來(lái)說(shuō)，測(cè)量范圍較窄；（2）采用邊緣截止、中間流通的銳角節(jié)流方式，使管道氣體中的液體或固體雜質(zhì)無(wú)法順利流過(guò)，造成孔板前方液體和固體雜質(zhì)堆積的現(xiàn)象，需要經(jīng)常清洗管道；（3）對(duì)流場(chǎng)的分布要求較高，直管段要求長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)安裝局限性大；（4）對(duì)管道介質(zhì)造成的長(zhǎng)久性壓損較大，特別是負(fù)壓端會(huì)影響井下抽放壓力，同一條管道上不適宜串聯(lián)使用多臺(tái)孔板。    渦街流量計(jì)存在的問(wèn)題：（1）對(duì)環(huán)境振動(dòng)較為敏感，現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性較差；（2）測(cè)量下限較高，特別是對(duì)于低密度介質(zhì)，如氣體介質(zhì)，特別是負(fù)壓狀態(tài)下的氣體介質(zhì)，測(cè)量下限一般不低于5ms/；（3）采用插入式點(diǎn)測(cè)量方式，插入的深度不同，測(cè)量的流量結(jié)果也不相同，無(wú)法保證現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量精度一致；（4）直管段要求更長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)安裝局限性更大。    皮托管流量計(jì)由于插入桿較細(xì)，取壓孔較小，容易堵塞，不適宜長(zhǎng)期在線測(cè)量流量。    旋進(jìn)漩渦流量計(jì)存在的問(wèn)題：（1）適用管徑范圍小，一般大只能測(cè)量300ｍｍ管徑，適用面較窄；（2）給管道帶來(lái)的長(zhǎng)久性壓力損失較大，影響抽放效果，主要應(yīng)用于油田井口平臺(tái)高中壓油、氣的流量測(cè)量；（3）現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性差，同一管徑的每一臺(tái)儀表都具有相同的流速測(cè)量范圍，且不可更改，只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)管道的擴(kuò)管或縮管來(lái)滿足流量計(jì)的流速測(cè)量要求，即以現(xiàn)場(chǎng)工況條件來(lái)適應(yīng)并滿足流量計(jì)的需要；（4）易受被測(cè)介質(zhì)影響，特別在介質(zhì)臟污的情況下，其導(dǎo)流器（旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流槽、在入口處的螺旋漿形葉片）容易結(jié)垢，嚴(yán)重時(shí)可能封閉葉片面積，需要經(jīng)常清理。

渦街流量計(jì)振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，隨著振動(dòng)試驗(yàn)在產(chǎn)品可靠性領(lǐng)域的推廣，振動(dòng)測(cè)量的應(yīng)用顯得越來(lái)越重要。管道未流滿液體主要是渦街流量計(jì)安裝位置不妥引起的，應(yīng)在安裝時(shí)采取措施，避免造成管道內(nèi)液體不滿管。而電荷放大器作為連接振動(dòng)傳感器與信號(hào)分析儀之間的關(guān)鍵器件，是不可缺少一個(gè)環(huán)節(jié)。電荷放大器可以用于電子、航空航天、船舶等重要工業(yè)，同時(shí)也是教學(xué)科研不可缺少的重要手段。系統(tǒng)閘述了電荷放大器研制方法，對(duì)關(guān)鍵的電路進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并給出了相應(yīng)的電路圖。為了滿足電荷放大器低噪聲性能要求，介紹了電荷放大電路的噪聲分析以及計(jì)算，提出減小電荷放大電路系統(tǒng)噪聲的方法。電荷放大器也能用于渦街流量計(jì)的流體振動(dòng)測(cè)量，因此在中論述了如何提高渦街流量計(jì)的測(cè)量精度，討論了ZOOM-FFT譜分析分析方法在渦街流量計(jì)中的應(yīng)用。各章節(jié)主要內(nèi)容概述如下：d一章主要概述了振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展背景，電荷放大器在振動(dòng)檢測(cè)中的應(yīng)用與發(fā)展，同時(shí)介紹了渦街流量計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，并提出了本的主要研究?jī)?nèi)容。第二章說(shuō)明了振動(dòng)測(cè)量電路的研制，對(duì)關(guān)鍵電路進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并給出個(gè)具體的電路，對(duì)電荷放大電路的噪聲進(jìn)行計(jì)算與分析。第三章介紹振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在渦街流量計(jì)中的應(yīng)用，重點(diǎn)講述了電荷放大器在渦街振動(dòng)頻率的檢測(cè)中的應(yīng)用。第四章主要講述了渦街流量計(jì)信號(hào)處理方法，著重介紹了ZOOM—FFT譜分析方法在渦街流量計(jì)中的應(yīng)用。

渦街流量計(jì)的應(yīng)用于注意要點(diǎn)

   渦街流量計(jì)適用的流體比較廣泛，但不適用于測(cè)量低雷諾數(shù)（ReD2104）流體。渦街流量傳感器口徑從DN15至DN300,由于渦街流量傳感器口徑越大儀表系數(shù)越小,頻率分辨率越低,準(zhǔn)確度也越差,因此選型口徑一般不宜大于DN300。低雷諾數(shù)時(shí)，斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變，儀表線性度變差，流體粘度高，顯著影響甚至阻礙旋渦的產(chǎn)生，同時(shí)對(duì)于流體的臟污性質(zhì)有要求。含固體微粒的流體對(duì)旋渦發(fā)生體的沖刷會(huì)產(chǎn)生噪聲，對(duì)旋渦發(fā)生體產(chǎn)生磨損。超聲波流量計(jì)若含有的短纖維纏繞在旋渦發(fā)生體上，將改變儀表系數(shù)。

  渦街流量計(jì)在混相流體中的應(yīng)用如下：① 可以用于含分散、均勻的微小氣泡，但容積含氣率應(yīng)小于7%~10%的氣、液兩相流，若容積含氣率超出2%，應(yīng)對(duì)儀表系數(shù)進(jìn)行修正。s———無(wú)量綱常數(shù)，稱為Stroual數(shù)，與流體流動(dòng)狀態(tài)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。② 可以用于含分散、均勻的固體微粒，含量不大于2%的氣固、液固兩相流。③ 可以用于互不溶解的液液（如油和水）兩組分流等。脈動(dòng)流和旋轉(zhuǎn)流將對(duì)渦街流量計(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果脈動(dòng)頻率與渦街頻率吻合，電磁流量計(jì)將可能引起諧振，破壞正常工作和設(shè)備，使渦街信號(hào)產(chǎn)生”鎖定（1ock-in）”現(xiàn)象，這時(shí)信號(hào)固定于某一頻率?！辨i定”與脈動(dòng)幅值、旋渦發(fā)生體形狀及堵塞比等有關(guān)。 渦街流量計(jì)的度對(duì)于液體大致為士（0.5%~2%）R，對(duì)于氣體為士（1%~2%）R，重復(fù)性一般為0.2%~0.5%。

  由于渦街如果是1則表示脈沖信號(hào)輸出，總線溫度變送器如果是3則表示帶485通訊，如果是4則表示電池供電，不帶溫壓補(bǔ)償，如果是5則表示溫壓補(bǔ)償一體，帶4-20MA電流輸出，如果是6則表示溫壓補(bǔ)償一體化，電池供電型。

  渦街流量計(jì)在選擇它作為計(jì)量時(shí)，我們一定要認(rèn)真選型，注意到選型中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，只有選好型，才會(huì)保證流量計(jì)的計(jì)量正確性

渦街流量計(jì)注意要點(diǎn)

1、合理選擇安裝場(chǎng)所和環(huán)境。

避開強(qiáng)電力設(shè)備，高頻設(shè)備，強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備；避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊懀荛_強(qiáng)烈震動(dòng)場(chǎng)所和強(qiáng)腐蝕 環(huán)境等，同時(shí)要考慮安裝維修方便

2、上下游必須有足夠的直管段。

若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90。彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D 。

若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90。彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D 。

調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D，下游應(yīng)有不小于5D。

3、安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心，同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。

4、管道采取減振動(dòng)措施。

傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上，特別是橫向振動(dòng)。若不得已要安裝時(shí)，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。

如何正確安裝插入式渦街流量計(jì)？

  表的分類問(wèn)題，站在不同角度有不同的分法。流量計(jì)盡量避免在架空的非常長(zhǎng)的管道上安裝，這樣時(shí)間一長(zhǎng)后，由于流量計(jì)的下垂非常容易造成流量計(jì)于法蘭的密封泄露，若不得已安裝時(shí)，必須在流量計(jì)的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。有的按結(jié)構(gòu)分，有的按檢測(cè)方法分，也有的按用途分，渦街流量計(jì)也不例外，下面我們從不同角度來(lái)對(duì)渦街流量計(jì)進(jìn)行分類。

插入式渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中大口徑氣體、液體、蒸汽介質(zhì)的流量測(cè)量，為了確保其測(cè)量的準(zhǔn)確性，安裝時(shí)注意以下幾點(diǎn)：

1、在需要安裝插入式渦街流量計(jì)的管道正上方的水平管道上面必須割開一個(gè)直徑為100的圓孔，去掉周邊的毛刺，焊渣。

2、將配套的一端，就是帶有法蘭的短管放在孔的上面，要保持短管與管道的垂直，必須焊接牢固。

3、完成以上步驟之后在圓孔處放上墊片，然后把流量計(jì)插入，法蘭連接著，如果有球閥的話，要先把球閥放在短管上連接好再打開球閥，然后再運(yùn)行流量計(jì)。

4、保證介質(zhì)流動(dòng)方向與流向指示桿一致，嚴(yán)禁扳動(dòng)流向指示桿。

5、保證流量計(jì)前有大于15D的范圍，后面要保證有5D的直管段。

6、直管段的內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管道。

7、被測(cè)介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長(zhǎng)度以外加裝過(guò)濾器。

以上就是插入式渦街流量計(jì)的正確安裝注意事項(xiàng)及方法，希望對(duì)大家有所幫助。