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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)：1019 發(fā)布時間：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)需要特別注意的問題。
1.1根據(jù)抗管道和流體振動情況選擇
渦街流量計(jì)是根據(jù)在流體管道中設(shè)置阻力體來產(chǎn)生漩渦,檢測漩渦的頻率來測流量的。在工業(yè)生產(chǎn)中,振動是普遍存在和不可避免的,一般的工業(yè)振動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,勢必對渦街流量計(jì)的測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,即對振動方向在縱向(順流向)或與漩渦發(fā)生體軸線平行的方向振動,具有抗振能力,基本可以消除,但對抗橫向(與漩渦升力方向一致)振動能力很弱,而超聲波式具有抗三維振動能力因此在一般場合振動加速度小于1g振動頻率小于500Hz振幅小于21mm(用手摸有較強(qiáng)烈的振感有握不住的感覺),三種流量計(jì)都可以滿足要求但在振動特別強(qiáng)烈的場合或有升力方向振動的場合,選用超聲波流量計(jì)比較合適。
1.2根據(jù)所測介質(zhì)情況選擇
一般渦街流量計(jì)可以測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,但在測低密度和低流速氣體流量時,由于受到漩渦能量的限制發(fā)生漩渦不強(qiáng)烈信號低電容式渦街流量計(jì)由于存在兩個導(dǎo)壓孔,不易測量贓物介質(zhì);超聲波式雖然能測量低流速介質(zhì)流量,但對脈動較敏感;具體情況如下:
1)對于介質(zhì)中含有粉塵和固體顆粒或懸浮物的流體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)有兩個導(dǎo)壓小孔,容易堵塞使輸出信號為零。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)測溫上限不超過300℃。超過時壓電元件絕緣下降輸出信號變小,抗*力大大降低;電容式渦街流量計(jì)的測溫上限達(dá)400℃,具有較好的耐高溫性能;而超聲波式渦街流量計(jì)測溫上限不超過200℃,如果被測流量介質(zhì)溫度超過此范圍,則可能損壞超聲波探頭。另外,超聲波渦街流量計(jì)不宜在含有過多氣泡的液體或含雜質(zhì)的液體中測量,因?yàn)橛羞^多氣泡的液體超聲波不易穿過,可能造成測量上的困難甚至不可能測量。液體中含有雜質(zhì)會對超聲波起到慢反射或吸收的作用影響測量的準(zhǔn)確性。
3)渦街流量計(jì)的選擇不僅要考慮被測介質(zhì)的溫度,還要考慮檢修吹掃介質(zhì)的溫度。渦街流量計(jì)的被測介質(zhì)溫度可能是常溫,但是在檢修時需要用蒸汽吹掃管線,蒸汽的溫度在150℃以上,如果選型時只考慮到介質(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,就有可能損壞敏感元件
4)在使用狀態(tài)下如果被測介質(zhì)有明顯的脈動則不宜選擇超聲波渦街流量計(jì)。因?yàn)槌暡u街流量計(jì)對小流量敏感度很高在這種場合使用,會使輸出信號不穩(wěn)定甚至失真
5)在液體中混有大量氣泡的場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、上下游直觀段的長度、配管直徑、環(huán)境影響(溫度、電磁輻射腐蝕)振動、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,必須保證上游直管段的長度不少于40D。流量計(jì)的安裝地點(diǎn)要避開高溫腐蝕電磁輻射振源當(dāng)振動強(qiáng)烈時還應(yīng)考慮加支撐以減少振幅的影響。在把渦街流量計(jì)用于控制回路測量時推薦把流量計(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、膨脹段或儲罐以部分吸收流體的振動和沖擊這在控制回路中尤為重要。如果預(yù)知某一方向的振動后,應(yīng)避免渦街流量計(jì)安裝在漩渦升力方向與振動方向一致的地方，超聲波渦街流量計(jì)處于水平管道安裝時,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它們都將妨礙超。
聲波穿過按上述方式安裝,則有效避免了以上現(xiàn)象給測量帶來好處。保證管道內(nèi)徑與流量計(jì)口徑相同是制造廠家對用戶使用流量計(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)徑與我國國標(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,由于壓力等級要求不一樣,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)時常常忽視管道匹配的問題因而容易造成附加誤差。