涡街流量计是一种常用的测量仪器,在多个行业中都有一定的应用。涡街流量计技术现在已经发展的逐步成熟,涡街流量计本身的优点是特别多的对于行业中的作用非常大,但是涡街流量计本身也存在很大的局限性不利于涡街流量计的发展。那么具体有哪些呢?
涡街流量计的局限性:
1、涡街流量计不适用于低雷诺数2*104、测量,在高黏度、低流速、小口径情况下应用受到限制。
2、管道有振动的场所应选用耐振检测方式的仪表。
3、旋涡分离的稳定性受到流速分布畸变和旋转流的影响,应根据上游侧不同形式的阻流件配置足够长的直管段,一般可参照节流式差压流量计的直管段长度要求安装。
4、与涡轮流量计相比,仪表系数较低,分辨率低,且口径越大越低,一般应用于中小口径DN25~DN300、。
5、仪表在脉动流、混相流中应用尚缺试验数据。
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸汽等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。
涡街流量计故障分析:
1、涡街流量计选型方面的问题。有些涡街传感器在口径选型上或者在设计选型之后由于工艺条件变动,使得选择大了—个规格,实际选型应选择尽可能小的口径,以提高测量精度,这方面的原因主要同问题①、③、⑥有关。比如,一条涡街管线设计上供几个设备使用,由于工艺部分设备有时候不使用,造成目前实际使用流量减小,实际使用造成原设计选型口径过大,相当于提高了可测的流量下限,工艺管道小流量时指示无法保证,流量大时还可以使用,因为如果要重新改造难度太大(有时候。工艺条件的变动只是临时的)。可结合参数的重新整定以提高指示准确度。
2、安装方面的问题。主要是传感器前面的直管段长度不够,影响测量精度,这方面的原因主要同问题①有关。比如:二循FIC203传感器前面直管段明显不足,由于FIC203不用于计量,仅仅用于控制,故目前的精度可以使用(相当于降级使用)。
3、参数整定方向的原因。由于参数错误,导致仪表指示有误。参数错误使得二次仪表满度频率计算错误,这方面的原因主要同问题①、③有关。满度频率相差不多的使得指示长期不准,实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动,无法读数,而资料上参数的不一致性又影响了参数的最终确定,最终通过重新标定结合相互比较确定了参数,解决了这一问题。
4、涡街流量计二次仪表故障。这部分故障较多,包括:一次仪表电路板有断线之处,量程设定有个别位显示坏,K系数设定有个别位显示坏,使得无法确定量程设定以及K系数设定,这部分原因主要向问题①、②有关。通过修复相应的故障,问题得以解决。
5、四路线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好,仔细检查,有的接头实际已松动造成回路中断,有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉却紧固在了线皮上,也使得回路中断,这部分原因主要同问题②有关。解决了相应的线路问题,存在的问题也相应解决。
6、二次仪表与后续仪表的连接问题。由于后续仪表的问题或者由于后续仪表的检修,使得二次仪表的mA输出回路中断,对于这类型的二次仪表来说,这部分原因主要同问题②有关。尤其是对于后续的记录仪,在记录仪长期损坏无法修复的情况下,一定要注意短接二次仪表的输出。
7、由于二次仪表平轴电缆故障造成回路始终无指示。由于长期运行,再加上受到灰尘的影响,造成平轴电缆故障,通过清洗或者更换平轴电线,问题得以解决。
8、对于问题⑦主要是由于二次仪表显示表头线圈固定螺丝松,造成表头下沉,指针与表壳摩擦大,动作不灵,通过调整表头并重新固定,问题相应解决。
9、使用环境问题。尤其是安装在地井中的传感器部分,由于环境湿度大,造成线路板受潮,这部分原因主要同问题②、②有关。通过相应的技改措施,对部分环境湿度大的传感器重新作了把探头部分与转换部分分离处理,改用了分离型传感器,故善了工作环境,日前这部分仪表运行良好。
10、涡街流量计由于现场调校不好,或者由于调校之后的实际情况的再变动。由于现场振动噪声平衡调整以及灵敏度调整不好。或者由于调整之后运行一段时间之后现场情况的再变动,造成指示问题、这部分原因主要同问题④、⑤有关。使用示波器,加上结合工艺运行情况,重新调整。
涡街流量计是虚用流体振荡原理来测量流量的,流体在管道中经过涡街流量交送器时,在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋遇,能涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及能满发生体特征宽度有关,可用下式表示:
F=Shr/d
式中: f伪旋祸的释放频率,Hz; v为流过旋涡发生体的流体平均速度,m/s; d为旋涡发生体特征宽度,m; Su为斯特罗哈数。 无量纲,它的数值范围为0.14- 0.27. SI悬 雷诺数的函数,Si-f( l/Re )
当莆诺数Re在102 - 105范围内,S值约为02,因此,在割量中,要尽量清足流体的雷诺数在102- 105,旋祸频率{= 0.2wd。
由此可知,通过测量能涡频率就可以计算出直过旋涡发生体的流体平均速度v.再由式q=rA可以求出流量q,其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。
这些交替变化的旋滿就形成了一系列交替变化的负压力,该压力作用在检测探头上,便产生一系列交变电信号,经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号或标准信号。
涡街流量计按频率检出方式可分为应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。
涡街流量计是属于较为年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
1.优点
(1)涡街流量计无可动部件,测量元件结构简单,性能可靠,使用寿命长。
(2)祸街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1:10。
(3)涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或燕汽的流量。
(4)它造成的压力损失小。
(5)准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。-次元件的流量特性对控制系统产生的影响。由于涡街的输出频率与流量成线性关系,当它与调节阀,调节器级成一一个控制系统时,相当于一个时滞和时间常数都小到可忽略的一个滞后环节,可视为比例 环节,广义对象的特性完全取决于回路中其他环节。对控制系统几无影响。
2.缺点
(1)涡街流量计工作状态F的体积流量不受被测无体温度、压力,密度等热工参数的影响,但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量,对于气体,最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算,必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。
(2)造成流量测量误差的因素主要有:管道流速不均造成的测量误差:不能准确确定流体T.况变化时的介质密度:将湿饱和蒸汽假设成F饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除,涡街流量计的总测量误差会很大。
(3)抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至不能正常工作。道道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动,使测量精度降低。大管径影响更为明显。
(4)对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕,改变几何体尺寸.对测量精度造成极大影响。
(5)直管段要求高。专家指出,涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。
(6)耐温性能差。祸街流量计- -般只能测量300C以F介质的流体流量。
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