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渦街流量計安裝維護以及在使用過程中故障處理

摘要：介紹了渦街流量計的工作原理；渦街流量計的安裝；渦街流量計的維護，渦街流量計在使用過程中故障現象和處理方法。
1、渦街流量計的工作原理
渦街流量計屬于速度式流量計，是由漩渦發生體和頻率檢測器構成的變送器、信號轉換器等環節組成。其測量原理是在流動的流體中，若垂直流動方向放置一個漩渦發生體，在某一雷諾數范圍內，將在漩渦發生體的后面的兩側交替產生有規律的漩渦（見圖1），旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發生頻率為f，被測介質的平均流速為v，旋渦發生體迎面寬度為d，單側漩渦產生的頻率f與流速v和d之間有如下關系式
式中Sr是雷諾數的函數，在ReD＝2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，渦街頻率與體積流量成比例關系。
渦街流量計可以測量單一狀態下的液體、氣體和蒸汽的流量，在混相流體狀態時，流量計是不能作出精確測量的。渦街流量計有一體型和分體型。
2、渦街流量計的安裝
渦街流量計按傳感器分為法蘭式、夾持式、插入式。選型時優先考慮法蘭式，其次是夾持式，插入式不予考慮。原因是夾持式和插入式流量計的精度受安裝影響較大，不規范的安裝將產生很大的測量誤差。
渦街流量計的安裝有務必確保傳感器銘*上的箭頭指向與流體流向一致和必須滿足下圖中的*小前后直管段要求。同時要遵守以下幾方面的要求。
2.1 測量氣體或蒸汽流量計的安裝
測量氣體或蒸汽時，渦街流量計安裝在水平管道上，配管時應注意防止液體滯留，渦街流量計應安裝在管線的較高處或將裝有渦街流量計的管段抬高。渦街流量計安裝在垂直管道上，流向不限，若被測氣體中含有少量的液體，氣體流量應由下向上，如圖2所示。
2.2 測量液體流量計的安裝
測量液體時為保證測量精確，渦街流量計的管道必須充滿液體。渦街流量計安裝在水平管道上時，應將下游段的管道高于渦街流量計，以保持滿管；當流體向下流動時，應將下游段的管道高于渦街流量計，以保持滿管。流量計安裝在垂直管道上時，流體應該向上流動，當流體向下流動時，應將下游段的管道高于渦街流量計，以保持滿管，如圖3所示。
2.3 流量計與控制閥的位置關系
控制閥應安裝在渦街流量計的下游，這樣可解決液體流過控制閥時，因壓力下降而產生氣泡的不良影響，見圖4。渦街流量計安裝于水平管道時，當被測介質溫度大于200℃時，變送器一定要表頭向下安裝。
3、渦街流量計的維護
渦街流量計無可動部件，所以在正常使用情況下，維護的工作量較少。日常維護的任務是：查看儀表指示累積是否正常；查看儀表供電是否正常；查看儀表體連接件是否損壞和腐蝕；查看儀表外線路有無損壞及腐蝕；查看表體與工藝管道連接處有無泄漏；查看儀表電器接線盒及電子元件盒密封是否良好等。
當被測介質較臟或易結垢時，應定期清洗流量計內壁，清洗時應保護好旋渦發生體及檢測探頭，注意不要碰傷其表面與棱角。檢測放大器外殼端蓋在接線調試后應適度旋緊，以保證其密封性。在進行維護檢查時不得將液體及雜物留于殼內。
3.1 管道清洗
對新安裝的管道或維修的管道，在運行前需要進行清洗，以沖掉管內的鐵銹，水垢，殘渣和污泥。
不能測量含固體物質（如沙子、細礫）的流體，用戶要定期清除掉附在漩渦發生體上的固體物質。
滯留在管道內的被測流體會引起化學反應，且容易結晶和硬化，沉積在管道避和發生體上，在這種情況，應該清洗發生體。
3.2 旁通管道
為了方便地檢查和清洗流量計（漩渦發生體），安裝如圖5所示的旁通管道。對于初次投運或管線設備檢修后，開車時應先使工藝介質走旁路24小時，待介質干凈時開表，以防變送器被異物阻塞或變送探測器被損壞。
4、渦街流量計的故障處理
故障情況可分為安裝使用故障和儀表內部故障兩大類，出現故障后應*先檢查安裝使用方面是否正常，如果查不出問題再檢查是否是儀表內部。
4.1 常見安裝使用方面故障及處理
安裝使用方面故障包括：安裝位置、接線，口徑，流量范圍，周圍振動、電磁干擾影響等。
現象1：上電后管道內有流體流動，但無信號輸出。處理方法：檢查儀表接線是否正確，有無斷線。檢查儀表安裝方向是否正確。檢查流量是否低于正常的流量范圍。
現象2：上電管道內無流體流動，但有信號輸出。處理方法：檢查儀表接地，是否是接地不良引入干擾。檢查管道是否有強烈的機械振動。檢查環境是否有強電磁干擾，如有大功率電器或變頻器等強電設備。
現象3：管道內流體的流量穩定且符合流量要求，但輸出變化太大，不穩定。處理方法：檢查管道是否振動過強引入干擾。檢查接地是否良好。
4.2 常見儀表內部故障及處理
儀表內部故障包括：檢測探頭失效，檢測放大器故障，內部短線，表體滲漏等。
現象1：上電后管道內有流體流動，但無信號輸出。處理方法：檢查儀表放大器是否有故障。檢查檢測元件是否損壞。
現象2：上電管道內無流體流動，但有信號輸出。處理方法：檢查轉換器靈敏度。檢測探頭故障的簡單判斷探頭故障的簡單判斷方法：用萬用表測量兩根信號線的絕緣電阻，當溫度高于200℃時，絕緣電阻應大于10MΩ。當溫度低于200℃時，絕緣電阻應大于2MΩ。如果絕緣電阻不符合要求說明檢測探頭可能存在故障。
檢測放大器故障的簡單判斷方法：用手在檢測放大器檢測探頭引線輸入端感應信號，即可粗略判斷是否是檢測放大器故障。若無信號反映說明檢測放大器可能存在故障。
5、結束語
渦街流量計可以測量液體、氣體以及蒸汽，在工業生產中應用相當廣泛。變送器的選擇有一體式和分體式，在高溫以及水井中安裝的場所下，建議選用分體式儀表，以方便檢修或改善變送器的工作環境。只有在正確選型、正確安裝和正確維護下才能保證其發揮應有的作用。