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涡街流量计的应用特点及故障分析

时间:2018/04/15来源:未知

摘 要: 先容涡街流量计的工作原理、 应用特点, 根据各种故障现象, 分析故障产生的原因并提出解决方案。

0 引言
随着现代工业生产的发展, 企业对能源的要求越来越重视。 工艺过程控制、 生产成本核算、 能源计量考核等对流量测量越来越依赖, 因此准确测量介质的流量在工业能源节能方面越来越重要。 涡街流量计综合吸取了发达国家先进技术和经验, 具有电路先进、 功耗微低、 量程比宽、 结构简单、 阻力损失小、 坚固耐用、用途广、 使用寿命长、 工作稳定、 便于安装调试、 维护量小等特点, 能够较好地解决能源的计量问题。

1 涡街流量计的工作原理
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, 这种旋涡称为卡门涡街, 如图 1 所示。

卡门涡街及涡街流量计

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 V , 旋涡发生体迎面宽度为 d , 表体通径为 D , 根据卡门涡街原理, 有如下关系:
f=S tV /d

由此可见, 通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。

2 涡街流量计的特点
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、 蒸气等多种介质。 其特点:
( 1 ) 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。
( 2 ) 无可动机械零件, 因此可靠性高 , 维护量小, 结构简单而牢固, 长期运行十分可靠。
( 3 ) 安装简单, 维修十分方便。
( 4 ) 检测传感器不直接接触介质, 性能稳定, 寿命长。
( 5 ) 输出是与流量成正比的脉冲信号, 无零点漂移, 精度高, 并方便和计算机联网。
( 6 ) 测量范围宽, 量程比可达 1 : 1 0 ; 压力损失较小, 运行费用低, 更具节能意义。

3 涡街流量计常见故障分析
( 1 ) 故障一。
故障现象: 新安装或检修好的涡街流量计在现场安装好后, 显示仪表无指示。
原因分析: 管道内无流量或流量很小, 传感器内无漩涡产生; 传感器检测灵敏度过低; 探头与管道内壁之间有杂物卡住。
( 2 ) 故障二。
故障现象: 管道内无流体流动, 而显示仪表有流量显示。
原因分析: 仪表接地不良引入外部干扰 ; 传感器灵敏度太高。
( 3 ) 故障三。
故障现象: 流量显示仪表摆动。
原因分析: 放大器灵敏度调的不合适; 流量计安装不正确, 使通过仪表的介质产生振动。
( 4 ) 故障四。
故障现象: 二次表指示偏低且迟缓。
原因分析: 可能是污物堵在了探头与内壁之间,但未堵死。
( 5 ) 故障五。
故障现象: 一通电仪表就指示某一刻度, 且不管怎么调灵敏度电位器都不管用。原因分析: 一般可能是一次表内部某元件损坏。
4 涡街流量计在使用过程中存在的故障分析
故障现象: 指示长期不准, 始终无指示, 指示大范围的波动无法读数, 指示不回零, 小流量时无指示, 仪表系数无法确定。
原因分析:
( 1 ) 选型方面的问题。 涡街流量计在口径选型和设计选型之后, 由于工艺条件变动, 出现规格选择偏大的现象。 在实际选型中应选择尽可能小的口径, 以提高测量精度。 选型不当可能造成指示长期不准, 指示波动大无法读数。
( 2 ) 安装方面的问题。 传感器前后面的直管段长度不够, 也会造成指示长期不准。
( 3 ) 二次仪表的问题。 常见的二次仪表问题有电路板有短线之处、 量程设定个别位显示坏、 K 系数设定有个别位置显示坏, 使得无法确定量程设定及其他参数的设定, 造成仪表指示不准。
( 4 ) 回路线路接线问题。 接头没接好, 造成回路中断, 使仪表始终无指示。
( 5 ) 二次仪表与后续仪表的连接问题。 后续仪表的问题, 或者后续仪表检修导致二次仪表输出的电流信号开路, 造成二次仪表始终无指示。
( 6 ) 使用环境的问题。 安装在井中的传感器, 由于湿度大, 线路板潮湿, 也可能造成仪表指示不准或始终无指示故障。 处理的方法是定期清理涡街流量计探头、 检查接地和屏蔽情况, 定期烘干或做防潮处理。
5 结语
涡街流量计故障的原因很复杂, 发生故障既会影响正常生产, 又会威胁人身、 设备的安全, 因此在平时的工作中应对设备进行定期检查和保养, 做好设备的管理档案, 重在预防, 确保设备的安全运行。


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