渦街(jiē)流量計(jì)應用常(chang)見問題(ti)及分析(xī)
1.1現象一(yī)：示值穩(wěn)定，趨勢(shi)清晰，但(dàn)誤差明(ming)顯
分析(xī)：DCS中設置(zhì)、組态錯(cuo)誤。
開方(fāng)運算爲(wèi)最常見(jian)錯誤，也(yě)常見溫(wen)壓換算(suàn)公式、密(mì)✨度查詢(xun)公式✊錯(cuò)誤，修正(zhèng)錯誤即(jí)可。

1.2現象(xiang)二：開車(chē)時，示值(zhí)爲零，工(gong)藝正常(cháng)時，測量(liang)正常；但(dan)在正常(chang)✌️生産中(zhōng)，流量稍(shao)小就回(huí)零，流量(liang)大時，測(ce)量正常(cháng)
分析：流(liu)量計測(cè)量下限(xian)高于開(kāi)車時的(de)小流量(liàng)，問題在(zai)于：流量(liang)🈲計口徑(jìng)規格偏(piān)大，或流(liú)量計自(zi)身下限(xian)偏高。
調(diào)高靈敏(min)度可降(jiang)低下限(xian)，但很可(ke)能發生(sheng)無流量(liàng)、有🍉示值(zhí)的情況(kuang)發生，原(yuán)因在于(yú)：高靈敏(min)度下，幹(gàn)擾被誤(wù)識爲渦(wō)街信号(hao)，應換裝(zhuāng)更小口(kou)徑規格(gé)産品，以(yǐ)增強流(liu)量信号(hao)，但可能(neng)引發現(xian)象三問(wen)題。因此(cǐ)更換具(jù)有💞更低(dī)測量下(xia)限的産(chǎn)品是更(geng)好的辦(bàn)法。

注釋(shi)：
第二種(zhǒng)現象，是(shi)選了最(zuì)好的渦(wō)街，像熟(shú)知的愛(ài)默生和(he)橫河❄️的(de)渦🙇‍♀️街，一(yi)般就是(shì)開車的(de)時候沒(méi)流量，等(deng)開車成(chéng)功正✉️常(chang)生産了(le)流量🌈計(ji)就好好(hǎo)的了。
　　想(xiang)要解決(jué)這個問(wèn)題，隻有(yǒu)辦法，那(na)自由提(ti)升靈敏(min)度，那🔞提(ti)高🆚了靈(líng)敏度以(yi)後，渦街(jie)的下限(xian)就下去(qu)了，但這(zhè)麽搞就(jiù)會發生(shēng)🐉渦街歸(guī)不0，沒有(you)流量也(ye)有指示(shi)，這個惹(re)的麻煩(fán)就會更(gèng)大。
　　還有(yǒu)一種解(jie)決方案(àn)就是換(huan)小口徑(jìng)的表，那(na)也是相(xiàng)當麻㊙️煩(fan)，得重新(xin)買重新(xīn)配管重(zhòng)新安裝(zhuang)。口徑變(biàn)小，測量(liàng)下限也(yě)變低❌了(le)，流量可(kě)以測到(dao)了，但是(shì)你這麽(me)做了以(yi)後，往往(wang)會發生(shēng)這個問(wèn)題。
1.3現象(xiàng)三：流量(liàng)大時，誤(wu)差嚴重(zhòng)，甚至發(fa)生體/傳(chuán)感器斷(duan)裂
分析(xī)：渦街的(de)穩定性(xìng)随流速(su)升高呈(cheng)現穩定(ding)性變差(chà)♊的趨勢(shì)🔴，如不能(néng)有效抑(yì)制，将産(chǎn)生漏計(ji)漩渦個(ge)數的⁉️情(qíng)形，即“漏(lou)波”現象(xiàng)，常見流(liu)量超上(shàng)限後，流(liu)量越大(da)、示值越(yuè)小的“倒(dǎo)走”現象(xiang)，呈現超(chao)常誤差(chà)，更🧑🏾‍🤝‍🧑🏼大的(de)風險在(zài)于傳感(gan)器/渦街(jie)發生體(tǐ)斷裂。
在(zai)此，首先(xian)必須解(jiě)除渦街(jie)發生體(ti)及渦街(jie)傳感器(qi)的斷裂(liè)風險，必(bi)👨‍❤️‍👨須更換(huan)更大口(kǒu)徑規格(gé)，但易引(yin)發現象(xiang)二。
因此(cǐ)，更換具(ju)有更高(gao)測量上(shang)限的産(chan)品是更(geng)好的解(jiě)💘決方🏃‍♀️法(fa)。

注釋：
　　流(liu)量小的(de)時候蠻(mán)好的，流(liú)量大的(de)時候誤(wu)差非常(cháng)大，大✂️到(dào)🍓負🤟百✏️分(fèn)之幾十(shi)。因爲渦(wo)街他有(you)個特有(yǒu)度現象(xiang)，當流❄️量(liàng)大于它(tā)的測量(liang)範♍圍的(de)時候，真(zhen)正的測(ce)量能力(lì)，渦街會(hui)出現倒(dao)走現象(xiang)，就是💯流(liú)量越大(da)指示越(yuè)小，這也(yě)是渦街(jie)特有的(de)漏波現(xian)象。還有(yǒu)更嚴🈲重(zhòng)的情況(kuàng)🛀🏻，就是發(fā)生體或(huò)者傳感(gan)器斷裂(liè)，高速砸(zá)向下遊(you)。如果下(xià)遊是非(fei)常昂貴(gui)的設備(bèi)，那這🌈個(ge)禍就惹(re)的大了(le)，這種現(xian)象的後(hou)果非常(chang)嚴重，得(de)想盡辦(bàn)☔法去避(bi)免這種(zhong)現象的(de)發生。
　　下(xià)面這兩(liǎng)張圖就(jiù)是渦街(jie)漏波的(de)原因，因(yin)爲渦街(jiē)越強的(de)時候越(yue)不穩定(dìng)，不穩定(dìng)就是信(xìn)号幅度(du)大大小(xiǎo)小，小到(dào)有些信(xin)号無法(fa)被觸發(fa)器識别(bié)。通過把(ba)頻率信(xin)号變成(chéng)方波以(yǐ)後，可以(yǐ)數出漩(xuan)渦個數(shù)，然而跟(gen)真正的(de)渦街個(gè)數相比(bǐ)，少了44.3%。
1.4現(xian)象四：無(wu)流量，有(yǒu)示值；調(diào)整後，零(líng)點穩定(ding)，但有流(liú)量💯，也無(wu)示值
分(fèn)析：無流(liu)量時，渦(wō)街流量(liàng)計輸出(chū)的是幹(gan)擾信号(hao)，通🈲過降(jiang)低💘靈敏(mǐn)度舍棄(qi)幹擾，可(kě)使流量(liàng)計歸零(líng)，但如幹(gàn)擾信号(hào)的強度(du)高于最(zui)大流量(liang)的渦街(jiē)信号，意(yì)味着：舍(shě)棄幹擾(rǎo)的同時(shi)，流量信(xin)号也🔆完(wán)全被舍(shě)棄，流量(liàng)計不可(kě)用。
振動(dòng)幹擾下(xià)，半水煤(mei)氣總管(guan)渦街信(xìn)号（管徑(jing)2200mm）


高分辨(biàn)率幹擾(rǎo)信号頻(pin)譜識别(bié)及抑制(zhì)系統提(ti)取的渦(wō)街信号(hao)💋，流速0.25至(zhì)1m/s
注釋：
第(dì)四種現(xian)象，非常(cháng)嚴重，會(huì)讓用戶(hu)覺得自(zi)己是上(shàng)當受⭐騙(piàn)了。沒有(yǒu)流量的(de)，卻有指(zhǐ)示，通過(guò)調整靈(líng)敏度以(yi)🐅後，零點(dian)穩定了(le)♋，但有流(liú)量的時(shi)候流量(liàng)計也沒(mei)有指示(shi)了，這個(ge)是最頭(tóu)疼的事(shì)了。
1.5現象(xiang)五：示值(zhí)波動異(yi)常，誤差(chà)大
分析(xi)：直管段(duàn)不足、安(an)裝偏心(xīn)過大、大(dà)尺寸異(yì)物挂/附(fù)、氣液共(gong)☁️存等破(po)壞卡門(men)渦街的(de)産生條(tiáo)件，流量(liàng)計将亂(luàn)流、雜亂(luan)🍓漩渦誤(wu)識爲渦(wō)☂️街信号(hào)

高爐煤(méi)氣，管徑(jìng)600mm，運行6個(gè)月後，不(bu)能産生(shēng)卡門渦(wō)街

清理(li)探頭後(hòu)，測量準(zhun)确
注釋(shì)：
第五種(zhong)現象，示(shi)值波動(dong)很大，誤(wù)差也很(hen)大。比方(fāng)說閥門(mén)、壓🌈縮機(ji)、泵、任何(hé)東西都(dōu)沒動過(guo)，流量不(bu)應該出(chu)現大的(de)波動，但(dan)是流量(liang)✂️指示就(jiù)是不對(dui)，這個時(shi)候往往(wang)就是因(yīn)爲上面(mian)說列舉(jǔ)的幾個(ge)原因。
下(xià)面的圖(tú)片是一(yi)個典型(xíng)的髒污(wu)影響測(ce)量的問(wèn)題，這個(gè)高⛱️爐煤(méi)氣，用了(le)一段時(shi)間以後(hou)，突然指(zhǐ)示不對(dui)了，完全(quan)找不到(dao)渦街信(xin)号，通過(guò)在線檢(jiǎn)測手段(duan)，判斷出(chū)探頭堵(du)了，拆㊙️下(xià)後，手指(zhi)摳幹淨(jìng)裝上，渦(wō)街立馬(mǎ)出來了(le)，很穩定(ding)。
1.6現象六(liu)：流量變(bian)化，而示(shì)值基本(ben)不變，或(huo)變化混(hun)亂，已不(bú)能反🥵應(ying)流量變(biàn)化趨勢(shì)
分析：振(zhen)動幹擾(rǎo)、電磁幹(gàn)擾信号(hao)強度超(chāo)越最大(dà)流量下(xia)的渦街(jiē)💁信号強(qiáng)度，流量(liang)計輸出(chu)的是幹(gàn)擾信号(hao)頻率，與(yǔ)渦街頻(pin)率無關(guān)，因而與(yǔ)流量無(wú)關、包絡(luò)線含流(liú)量信息(xī)⛷️，其他爲(wei)⭕幹擾

注(zhù)釋：
第六(liù)種現象(xiang)，流量在(zai)變，但示(shi)值始終(zhōng)都沒有(you)變化，遇(yù)到🆚這個(gè)💜問題💋，毫(háo)無疑問(wen)隻能退(tuì)貨處理(li)。
　　這個隻(zhī)有兩種(zhǒng)原因，一(yi)種是振(zhèn)動幹擾(rǎo)，另一種(zhong)是電磁(cí)幹擾。簡(jiǎn)🤩單的就(jiù)是幹擾(rǎo)信号，把(ba)渦街信(xìn)号給壓(yā)制✂️掉了(le)，所以流(liú)量在怎(zen)麽變，流(liú)量計示(shi)值都隻(zhi)是顯示(shì)的幹擾(rǎo)信号。
問(wèn)題的彙(huì)總分析(xī)
問題的(de)嚴重程(cheng)度
現象(xiang)一 ~ 現象(xiang)六，依次(ci)遞增
問(wèn)題的總(zong)結分析(xi)
非渦街(jie)流量計(jì)問題?現(xian)象一
測(ce)量上限(xiàn)不足帶(dai)來的問(wen)題?現象(xiang)三
測量(liàng)下限過(guò)高帶來(lai)的問題(tí)?現象二(er)、現象四(si)、現象六(liu)
安裝及(jí)流體條(tiáo)件帶來(lai)的問題(tí)?現象五(wu)
根據經(jīng)驗，8成以(yi)上的運(yùn)行不良(liang)，源于渦(wo)街流量(liàng)計的測(cè)量📧下限(xiàn)高于欲(yu)測流量(liang)
現象二(er)：渦街流(liu)量計測(ce)量下限(xian)高于開(kai)車時的(de)小流量(liàng)♊，低于常(cháng)✂️用流量(liàng)。
現象四(si)：渦街流(liú)量計測(ce)量下限(xiàn)高于常(cháng)用流量(liàng)。
現象六(liù)：渦街流(liú)量計測(cè)量下限(xiàn)遠高于(yú)欲測流(liu)量範圍(wéi)。
渦街流(liu)量計的(de)測量下(xià)限并非(fei)固定值(zhi)，與流體(tǐ)工況密(mi)👉度及現(xiàn)場振動(dòng)幹擾/電(dian)磁幹擾(rǎo)強度密(mì)切相關(guān)。
密度下(xia)降n倍，下(xia)限升高(gao)?n倍。
幹抗(kang)升高n倍(bèi)，下限升(shēng)高?n倍。
　　根(gēn)據的工(gōng)程經驗(yan)，對于工(gōng)藝專業(yè)給出的(de)最小流(liu)量、最大(dà)流量(或(huò)🧡量程)要(yào)求，應根(gen)據情況(kuang)，在渦街(jiē)流量計(ji)🥵的口徑(jing)選擇時(shí)，留出“容(rong)錯”餘量(liang)。
渦街流(liú)量計的(de)測量下(xia)限，應爲(wei)工藝提(ti)出的最(zui)小流量(liàng)的1/3-1/10，依據(ju)🔆工藝數(shu)據的可(ke)信度。
常(cháng)見現場(chang)道振動(dong)幹撫，可(ke)按照0.2-0.5g估(gu)算，常取(qǔ)決于動(dòng)設備🐕的(de)性能及(ji)安裝水(shui)平，風管(guǎn)按動強(qiáng)度可高(gāo)達2g-5g。
渦街(jiē)流量計(jì)的測量(liang)上限，應(yīng)爲工藝(yi)提出的(de)最大流(liú)量3倍🔞以(yi)上。
容錯(cuo)餘量直(zhi)接受限(xian)于渦街(jiē)流量計(jì)的量程(chéng)比性能(néng)指标。
問(wen)題的解(jiě)答
　　首要(yào)的事項(xiang)，是根據(ju)工藝要(yao)求選擇(zé)正确的(de)口徑規(guī)👅格，以得(de)到滿足(zu)工藝要(yao)求的測(cè)量範圍(wei)，即足夠(gou)的測量(liang)限⭐。
　　渦街(jiē)流量計(ji)爲速度(du)式流量(liàng)計，應采(cǎi)用工況(kuang)流速進(jìn)行測量(liàng)範圍🚶‍♀️的(de)性能核(hé)算及審(shěn)查。
關于(yú)測量下(xià)限的核(hé)算
　　流量(liàng)低于下(xià)限，最好(hao)的結果(guǒ)是示值(zhi)爲零，與(yǔ)其他模(mo)拟式流(liú)👉量計🈲不(bú)同，已不(bú)能反應(yīng)流量趨(qū)勢，而非(fei)精度下(xia)降！因此(cǐ)必須留(liú)出❤️足夠(gòu)的下限(xian)餘量。
　　代(dai)表小流(liu)量的是(shì)低頻信(xin)号，而非(fēi)微弱信(xìn)号，因此(ci)，常用的(de)“小信号(hào)截除”穩(wěn)定零點(diǎn)的措施(shī)對渦街(jie)基本無(wú)效。
　　渦街(jiē)的測量(liàng)下限通(tong)常由下(xia)列四個(ge)因素共(gong)同制約(yuē)，實際下(xià)限🙇‍♀️必須(xū)取四個(gè)因素決(jue)定的最(zuì)差值，最(zui)差值通(tong)常🚩源于(yú)抗振⭐性(xing)能的限(xiàn)制，因此(cǐ)表現出(chu)“渦街最(zuì)怕振動(dong)”的共識(shí)
雷諾數(shu)下限的(de)限制：
信(xìn)号處理(li)系統的(de)低端頻(pín)響限制(zhi)：，直接查(chá)詢
信号(hao)處理系(xi)統的增(zeng)益及抗(kàng)幹擾能(néng)力的限(xian)制
基于(yu)抗振性(xing)能認證(zhèng)指标及(ji)現場振(zhèn)動強度(du)的流速(sù)測量下(xià)限的核(he)算：
Vmin_1 →基于(yu)雷諾限(xiàn)制的工(gong)況流速(su)下限（m/s）
Rd_min→爲(wei)保證标(biāo)稱精度(du)，所需的(de)最小雷(lei)諾數
μ →流(liu)體在工(gōng)況下的(de)動力粘(zhan)度（cp或mpa.s）
ρ →流(liu)體工況(kuang)密度（kg/m3）
D→管(guan)道内徑(jìng)（mm）
Vmin_4→ 基于抗(kang)振性能(néng)認證指(zhǐ)标及現(xian)場管道(dào)振動強(qiang)度的流(liú)🔅速下限(xiàn)（m/s）
V0→認證時(shí)的時速(sù)下限（m/s）
VIf→預(yù)計的現(xian)場管道(dào)振動幹(gan)擾強度(du)（g）
ρ0→認證時(shí)的流體(tǐ)工況密(mi)度（kg/m3）
VIo→認證(zheng)的抗振(zhen)動幹擾(rao)強度性(xing)能（g）
ρ→現場(chang)流體工(gōng)況密度(du)（kg/m3）
Vmin_3→ 基于信(xin)号處理(lǐ)系統抗(kàng)幹擾能(néng)力的流(liu)速下限(xian)（m/s）
C→常數，由(you)信号處(chù)理系統(tong)的增益(yì)及抗幹(gàn)擾能力(li)共同決(jue)🛀🏻定，各産(chan)品存在(zài)明顯差(cha)異
ρ→流體(tǐ)工況密(mi)度（kg/m3）
關于(yú)測量上(shàng)限的核(hé)算關于(yú)測量上(shàng)限的核(he)算
　　流量(liang)高于上(shang)限，最好(hao)的結果(guǒ)是因“漏(lòu)波”“倒走(zǒu)”産生的(de)超常誤(wù)差，更有(you)可能緻(zhì)使傳感(gǎn)器壽命(ming)縮短，甚(shen)至發生(shēng)體或傳(chuan)感器斷(duàn)裂的現(xiàn)象，威脅(xié)下遊設(she)備的安(ān)全，因此(ci)必須留(liú)出足夠(gòu)的上限(xiàn)餘♌量。
渦(wo)街的測(cè)量上限(xiàn)通常由(yóu)下列兩(liang)個因素(sù)共同制(zhi)約：
1.信号(hao)處理系(xi)統高端(duān)頻響、渦(wo)街發生(shēng)體及傳(chuán)感器的(de)🍉結構㊙️承(cheng)受能力(li)的限制(zhì)，通常可(kě)直接采(cai)用制造(zao)商提供(gòng)的上限(xian)值
2.工藝(yì)要求的(de)壓力損(sǔn)失極限(xiàn)限制：

?P流(liu)量計産(chan)生的永(yong)久壓力(lì)損失（kPa）
Cd 渦(wo)街流量(liang)計阻力(lì)系數，由(you)其結構(gou)決定
V流(liú)體工況(kuang)流速，通(tōng)常取最(zui)高流速(su)（m/s）
ρ流體工(gōng)況密度(dù)（kg/m3）
　　渦街對(dui)于易氣(qi)化的液(yè)态流體(tǐ)，如液氨(an)、LNG、乙醇等(děng)，應确保(bǎo)足夠高(gao)的上遊(yóu)壓力或(huo)足夠低(dī)的溫度(dù)，以避免(miǎn)氣腐蝕(shi)現象的(de)發生。公(gong)認的下(xia)遊最低(dī)壓力Pdmin可(kě)采用下(xià)式計算(suan)：

Pd min_  →下遊最(zuì)低壓力(lì)限（kPa_a）-絕對(dui)壓力

P vap → 流(liu)體在工(gōng)況溫度(du)下的飽(bao)和蒸汽(qi)壓（kPa_a）-絕對(duì)壓力
?P  →總(zong)壓降（kPa）
Cd →渦(wō)街流量(liang)計阻力(li)系數，由(yóu)其結構(gòu)決定
V →流(liu)體工況(kuàng)流速，通(tong)常取最(zuì)高流速(sù)（m/s）
ρ →流體工(gōng)況密度(dù)（kg/m3）
C1 →制造商(shāng)提供的(de)常數，取(qu)決于儀(yi)表結構(gòu)（無量綱(gāng)）
C2 →制造商(shang)提供的(de)常數，取(qǔ)決于儀(yí)表結構(gou)（無量綱(gang)）
安裝條(tiao)件的審(shěn)核
謹慎(shèn)審核制(zhì)造商要(yao)求的直(zhi)管段需(xū)求
　　由于(yu)缺乏試(shi)驗數據(jù)及各産(chǎn)品結構(gòu)差異，許(xu)多制造(zao)商照搬(bān)❄️GB/T 2624.2-2006之前的(de)孔闆直(zhí)管段需(xu)求，制造(zao)商制造(zào)商提出(chū)的直管(guǎn)段需求(qiú)或許已(yǐ)👄經過低(dī)。
　　不足的(de)直管段(duan)，輕則導(dǎo)緻漩渦(wo)強度不(bu)穩定，産(chǎn)生難以(yǐ)接受的(de)誤差；重(zhong)則不能(néng)産生卡(kǎ)門渦街(jiē)，連流量(liang)趨勢也(yě)不能反(fǎn)映。避免(miǎn)不滿管(guǎn)的安裝(zhuang)位置液(yè)體不滿(mǎn)管，可能(néng)導緻傳(chuan)感器不(bú)能拾取(qǔ)🔞渦街信(xin)🔴号，産生(shēng)難以接(jiē)受的誤(wu)🏃🏻‍♂️差，甚至(zhì)連🔆流量(liang)趨勢也(ye)不能反(fǎn)映。
　　氣體(tǐ)管線下(xia)部存有(you)液體時(shí)，氣體産(chǎn)生的渦(wo)街緻使(shǐ)液體飛(fēi)😍濺，産生(shēng)的幹擾(rǎo)往往遠(yuan)超氣體(ti)渦街信(xìn)号強度(du)，緻使流(liú)量趨🆚勢(shì)也不能(neng)🏃🏻反映。

須(xu)謹慎考(kǎo)量的創(chuàng)新
大口(kǒu)徑/低流(liu)速的應(ying)用問題(ti)
　　由于K系(xì)數與渦(wo)街流量(liàng)計流通(tōng)管内徑(jìng)呈反比(bǐ)，對于相(xiang)同流速(su)，呈現口(kou)徑規格(ge)越大，渦(wo)街頻率(lǜ)越低的(de)規律，在(zài)選用DN200及(ji)以上口(kǒu)徑規格(ge)的滿管(guǎn)式渦街(jiē)流量計(jì)時，可能(néng)🥵出現渦(wō)街頻率(lü)與流速(sù)波動頻(pin)率相近(jìn)甚至相(xiang)同的情(qíng)形，緻使(shǐ)渦街頻(pin)率無法(fǎ)正确識(shi)别，産生(sheng)難💚以接(jiē)受的測(cè)量誤差(chà)，這種情(qíng)形出現(xiàn)的概率(lü)随口徑(jing)規格的(de)增大及(jí)流速的(de)降低而(ér)升高，因(yīn)此更易(yi)出現在(zài)大口徑(jing)液體檢(jiǎn)測的應(yīng)用之中(zhong)，這正是(shì)大多數(shù)制🚶造商(shāng)不生産(chan)DN300以上規(guī)格滿管(guan)式渦街(jie)流量計(ji)的真正(zheng)原因。
自(zi)帶壓力(li)檢測的(de)問題
　　由(you)于渦街(jie)流量計(jì)流通管(guǎn)内部流(liu)場呈現(xian)劇變的(de)流場，依(yi)據伯努(nu)利方程(chéng)即可判(pàn)定：在渦(wō)街本體(tǐ)管壁上(shang)取得的(de)壓力，與(yu)真實的(de)管道靜(jìng)壓必定(dìng)存在明(míng)顯差異(yì)，并且，其(qi)差值與(yu)流體的(de)流量/密(mì)度/粘度(du)等特性(xìng)密切關(guan)聯，當前(qián)缺乏試(shi)驗數據(jù)證♍明自(zi)帶壓力(lì)檢測的(de)誤差可(ke)信度。

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