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技術(shù)文章
講述渦街流量計(jì)在工程中的選擇和安裝
點(diǎn)擊次數(shù)：1023 發(fā)布時(shí)間：2019-8-27
隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,渦街流量計(jì)的技術(shù)水平也不斷發(fā)展,型號(hào)和種類很多,其中也不乏*的產(chǎn)品,渦街流量計(jì)有著許多其它流量計(jì)不能比擬的優(yōu)點(diǎn)如精度高可以輸出數(shù)字信號(hào)等但是在工業(yè)應(yīng)用中卻并不如其它流量計(jì)普遍,原因并不是由于其技術(shù)和性能指標(biāo)還沒(méi)有達(dá)到令人滿意的程度,而是由于用戶在選擇和使用渦街流量計(jì)時(shí)缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)造成的。
1.渦街流量計(jì)的選擇
渦街流量計(jì)的選用要結(jié)合工藝介質(zhì)的特點(diǎn)流量計(jì)的性能經(jīng)濟(jì)性、安裝及環(huán)境等方面來(lái)考慮,一般專業(yè)人員都可以做到。本文介紹幾點(diǎn)需要特別注意的問(wèn)題。
1.1根據(jù)抗管道和流體振動(dòng)情況選擇
渦街流量計(jì)是根據(jù)在流體管道中設(shè)置阻力體來(lái)產(chǎn)生漩渦,檢測(cè)漩渦的頻率來(lái)測(cè)流量的。在工業(yè)生產(chǎn)中,振動(dòng)是普遍存在和不可避免的,一般的工業(yè)振動(dòng)頻率大都在幾赫到幾千赫,渦街流量計(jì)的漩渦頻率正好落在這個(gè)范圍之內(nèi),如果安裝渦街流量計(jì)的管道和流體發(fā)生振動(dòng),勢(shì)必對(duì)渦街流量計(jì)的測(cè)量造成影響所以渦街流量計(jì)必須有抗振補(bǔ)償功能。
常用的渦街流量計(jì)有電容式、壓電應(yīng)力式超聲波式等種類,目前市場(chǎng)上這幾種都有著較好的抗振能力,其中電容式壓電應(yīng)力式只能抗二維震動(dòng),即對(duì)振動(dòng)方向在縱向(順流向)或與漩渦發(fā)生體軸線平行的方向振動(dòng),具有抗振能力,基本可以消除,但對(duì)抗橫向(與漩渦升力方向一致)振動(dòng)能力很弱,而超聲波式具有抗三維振動(dòng)能力因此在一般場(chǎng)合振動(dòng)加速度小于1g振動(dòng)頻率小于500Hz振幅小于21mm(用手摸有較強(qiáng)烈的振感有握不住的感覺(jué)),三種流量計(jì)都可以滿足要求但在振動(dòng)特別強(qiáng)烈的場(chǎng)合或有升力方向振動(dòng)的場(chǎng)合,選用超聲波流量計(jì)比較合適。
1.2根據(jù)所測(cè)介質(zhì)情況選擇
一般渦街流量計(jì)可以測(cè)量氣體液體和蒸汽介質(zhì)的流量,但由于各種介質(zhì)特性千差萬(wàn)別傳感器結(jié)構(gòu)形式各種各樣,其適應(yīng)性也不同。壓電應(yīng)力式和電容式渦街流量計(jì)應(yīng)用范圍較廣,但在測(cè)低密度和低流速氣體流量時(shí),由于受到漩渦能量的限制發(fā)生漩渦不強(qiáng)烈信號(hào)低電容式渦街流量計(jì)由于存在兩個(gè)導(dǎo)壓孔,不易測(cè)量贓物介質(zhì);超聲波式雖然能測(cè)量低流速介質(zhì)流量,但對(duì)脈動(dòng)較敏感;具體情況如下:
1)對(duì)于介質(zhì)中含有粉塵和固體顆?；驊腋∥锏牧黧w不宜選用電容渦街流量計(jì)。因?yàn)樵阡鰷u發(fā)生體兩側(cè)有兩個(gè)導(dǎo)壓小孔,容易堵塞使輸出信號(hào)為零。凡是帶有導(dǎo)壓小孔的其它類型的流量計(jì)和電容流量計(jì)具有相似的情況。
2)超聲波渦街流量計(jì)雖然抗振性能強(qiáng),但使用溫度范圍不如電容式和壓電應(yīng)力式寬一般壓電式渦街流量計(jì)測(cè)溫上限不超過(guò)300℃。超過(guò)時(shí)壓電元件絕緣下降輸出信號(hào)變小,抗*力大大降低;電容式渦街流量計(jì)的測(cè)溫上限達(dá)400℃,具有較好的耐高溫性能;而超聲波式渦街流量計(jì)測(cè)溫上限不超過(guò)200℃,如果被測(cè)流量介質(zhì)溫度超過(guò)此范圍,則可能損壞超聲波探頭。另外,超聲波渦街流量計(jì)不宜在含有過(guò)多氣泡的液體或含雜質(zhì)的液體中測(cè)量,因?yàn)橛羞^(guò)多氣泡的液體超聲波不易穿過(guò),可能造成測(cè)量上的困難甚至不可能測(cè)量。液體中含有雜質(zhì)會(huì)對(duì)超聲波起到慢反射或吸收的作用影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
3)渦街流量計(jì)的選擇不僅要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度,還要考慮檢修吹掃介質(zhì)的溫度。渦街流量計(jì)的被測(cè)介質(zhì)溫度可能是常溫,但是在檢修時(shí)需要用蒸汽吹掃管線,蒸汽的溫度在150℃以上,如果選型時(shí)只考慮到介質(zhì)的溫度而選擇適用溫度范圍低的渦街流量計(jì),在檢修吹掃管線時(shí),就有可能損壞敏感元件
4)在使用狀態(tài)下如果被測(cè)介質(zhì)有明顯的脈動(dòng)則不宜選擇超聲波渦街流量計(jì)。因?yàn)槌暡u街流量計(jì)對(duì)小流量敏感度很高在這種場(chǎng)合使用,會(huì)使輸出信號(hào)不穩(wěn)定甚至失真
5)在液體中混有大量氣泡的場(chǎng)合不宜選用各種渦街流量計(jì)
2.渦街流量計(jì)的安裝
渦街流量計(jì)的安裝要考慮流量計(jì)的定位液體流向、上下游直觀段的長(zhǎng)度、配管直徑、環(huán)境影響(溫度、電磁輻射腐蝕)振動(dòng)、閥門的安裝、管道支撐等因素。一般要求流量口徑和配管直徑一致且同心,上游直管段長(zhǎng)度通常取決于上游阻力件(縮管、擴(kuò)管彎頭、閥門形式,一般上游直管段長(zhǎng)度要保證20D,下游5D(其中D為管道直徑)。當(dāng)上游阻力件為閥門或截止閥時(shí),必須保證上游直管段的長(zhǎng)度不少于40D。流量計(jì)的安裝地點(diǎn)要避開(kāi)高溫腐蝕電磁輻射振源當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)還應(yīng)考慮加支撐以減少振幅的影響。在把渦街流量計(jì)用于控制回路測(cè)量時(shí)推薦把流量計(jì)裝在調(diào)節(jié)閥的下游。通常為了避免振動(dòng)或一些不可預(yù)知的原因,在流量計(jì)上游安裝節(jié)流圈、膨脹段或儲(chǔ)罐以部分吸收流體的振動(dòng)和沖擊這在控制回路中尤為重要。如果預(yù)知某一方向的振動(dòng)后,應(yīng)避免渦街流量計(jì)安裝在漩渦升力方向與振動(dòng)方向一致的地方，超聲波渦街流量計(jì)處于水平管道安裝時(shí),應(yīng)使超聲波探頭處在水平管道兩側(cè)的中間位置(即漩渦發(fā)生體處于上下垂直的位置)這樣做在于氣泡易聚集在管道的上方,大的異物則沿管道底部流動(dòng)它們都將妨礙超。
聲波穿過(guò)按上述方式安裝,則有效避免了以上現(xiàn)象給測(cè)量帶來(lái)好處。保證管道內(nèi)徑與流量計(jì)口徑相同是制造廠家對(duì)用戶使用流量計(jì)的基本要求但在實(shí)際使用中表明由于國(guó)外制造廠家流量計(jì)口徑標(biāo)準(zhǔn)不一,其標(biāo)準(zhǔn)的管道內(nèi)徑與我國(guó)國(guó)標(biāo)管道內(nèi)徑在同一公稱通徑下存在差異另外,工程通徑相同時(shí),由于壓力等級(jí)要求不一樣,管子的壁厚也不一樣用戶在選擇和安裝使用渦街流量計(jì)時(shí)常常忽視管道匹配的問(wèn)題因而容易造成附加誤差。