時(shí)間:2016-03-14 15:46:10來(lái)源:牟愛霞 張蕾
摘要:渦街流量計(jì)是廣泛應(yīng)用于流體測(cè)量的新型儀表,在工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。本文介紹了渦街流量計(jì)的工作原理、應(yīng)用特點(diǎn),通過(guò)各種故障現(xiàn)象,分析故障產(chǎn)生的原因并提出解決方案。
1概述
隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,企業(yè)對(duì)能源的要求越來(lái)越重視。工藝過(guò)程控制、生產(chǎn)成本核算、能源計(jì)量考核等能源的調(diào)控方面的問(wèn)題對(duì)流量測(cè)量越來(lái)越依賴,因此準(zhǔn)確測(cè)量介質(zhì)的流量在工業(yè)能源節(jié)能方面越來(lái)越重要。渦街流量計(jì)綜合吸收發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)和總結(jié),在多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心設(shè)計(jì),具有電路先進(jìn)、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力損失小、堅(jiān)固耐用、用途廣、使用壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試、維護(hù)量小等特點(diǎn),能夠較好的解決能源的計(jì)量問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:渦街流量計(jì);特點(diǎn);故障現(xiàn)象;原因分析
2渦街流量計(jì)的工作原理
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體),從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖1所示。
圖1卡門渦街及渦街流量計(jì)
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為U,旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式f=StV/d公式(1)
式中:
f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)(無(wú)量綱數(shù))
V-流體的平均流速
d-旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見,通過(guò)測(cè)量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。
3渦街流量計(jì)的特點(diǎn)
主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是:
1、壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。
2、無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠;
3、安裝簡(jiǎn)單,維修十分方便;
4、檢測(cè)傳感器不直接接觸介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng);
5、輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無(wú)零點(diǎn)漂移,精度高,并方便和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng);
6、測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10;壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。
4渦街流量計(jì)常見故障分析
4.1故障
故障現(xiàn)象:新安裝或檢修好的渦街流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)安裝好后,顯示儀表無(wú)指示。
原因分析:(1)管道內(nèi)無(wú)流量或流量很小,傳感器內(nèi)無(wú)漩渦產(chǎn)生
(2)傳感器檢測(cè)靈敏度過(guò)低
(3)探頭與管道內(nèi)壁之間有雜物卡住。
4.2故障2
故障現(xiàn)象:管道內(nèi)無(wú)流體流動(dòng),而顯示儀表有流量顯示。
原因分析:(1)儀表接地不良引入外部干擾(2)傳感器靈敏度太高
4.3故障
故障現(xiàn)象:流量顯示儀表擺動(dòng)。
原因分析:(1)放大器靈敏度調(diào)的不合適。(2)流量計(jì)安裝不正確,使通過(guò)儀表的介質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)。
4.4故障
故障現(xiàn)象:二次表指示偏低且遲緩。
原因分析:可能是污物堵在了探頭與內(nèi)壁之間,但未堵死。
4.5故障
故障現(xiàn)象:一通電儀表就指示某一刻度,且不管怎么調(diào)靈敏度電位器都不管用。
原因分析:一般可能是一次表內(nèi)部某元件損壞。
5渦街流量計(jì)在使用過(guò)程中存在的故障分析
故障現(xiàn)象:指示長(zhǎng)期不準(zhǔn),始終無(wú)指示,指示大范圍的波動(dòng)無(wú)法讀數(shù),指示不回零,小流量時(shí)無(wú)指示,儀表系數(shù)無(wú)法確定。
原因分析:
5.1選型方面的問(wèn)題
渦街流量計(jì)在口徑選型上活在設(shè)計(jì)選型之后,由于工藝條件變動(dòng),致使規(guī)格選擇偏大。而在實(shí)際選型中應(yīng)選擇盡可能小的口徑,以提高測(cè)量精度。由于選型不當(dāng)可能造成指示長(zhǎng)期不準(zhǔn),指示波動(dòng)大無(wú)法讀數(shù)。對(duì)于大流量時(shí)還可以,小流量時(shí)指示不準(zhǔn)現(xiàn)象。
5.2安裝方面的問(wèn)題
傳感器前后面的直管段長(zhǎng)度不夠,也會(huì)造成指示長(zhǎng)期不準(zhǔn)。
5.3二次儀表的問(wèn)題
常見的二次儀表問(wèn)題有電路板有短線之處,量程設(shè)定個(gè)別位顯示壞,K系數(shù)設(shè)定有個(gè)別位置顯示壞,使得無(wú)法確定量程設(shè)定及其他參數(shù)的設(shè)定,這將使儀表指示不準(zhǔn)。
5.4回路線路接線問(wèn)題
接頭沒(méi)接好,造成回路中斷,使儀表始終無(wú)指示
5.5二次儀表與后續(xù)儀表的連接問(wèn)題
由于后續(xù)儀表的問(wèn)題或者后續(xù)儀表檢修時(shí),使得二次儀表輸出的電流信號(hào)造成開路,造成二次儀表始終無(wú)指示。
5.6使用環(huán)境的問(wèn)題
特別是安裝在井中的傳感器,由于濕度大,造成線路板潮濕,也可能造成儀表指示不準(zhǔn)或始終無(wú)指示故障。處理的方法就是定期清理渦街流量計(jì)探頭、檢查接地和屏蔽情況,定期烘干或做防潮處理。
6結(jié)語(yǔ)
渦街流量計(jì)故障的原因是很復(fù)雜的,發(fā)生故障既影響了正常的生產(chǎn)又影響人身設(shè)備的安全,因此在平時(shí)的工作中應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng),做好設(shè)備的管理檔案,重在預(yù)防,確保設(shè)備的安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]黃波.羅斯蒙特渦街流量計(jì)的工作原理及常見故障分析化工管理2014,32期
[2]田娜.渦街流量計(jì)測(cè)量原理及常見故障處理河南化工,2010,第10期:95-96
[作者簡(jiǎn)介]牟愛霞(1983-),女,漢族,山東淄博人,山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院教師。主要從事自動(dòng)化檢測(cè),智能傳感器應(yīng)用等方向的研究和教學(xué)工作。
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