摘要:渦街流量計(ji)
是用于對液體或(huo)者氣體體積流量(liang)進行測量的一♋種(zhǒng)♌測量設備，其在工(gōng)業裝置管道環境(jìng)下測量介質流體(ti)流量的工作中得(dé)到了廣泛的應用(yong)。渦街流量計具有(yǒu)較高的🤩測量精度(dù)，同時由于其🙇🏻量程(chéng)範圍比較大，對各(gè)種工況條:件的适(shi)應性也相對較好(hǎo)。但是,在使應用渦(wo)街流量計的實際(ji)操作中😘,必須注意(yì)到🧑🏽🤝🧑🏻渦街流量計在(zài)測量限值等方♌面(miàn)的固有特性,才能(neng)獲得更加準确的(de)測量結果。将對渦(wō)街流量計選型及(jí)使應用中的特殊(shu)🍓性進行研究。
在測(ce)量工業管道介質(zhi)流體體積流量時(shí)，渦街流量♌計是重(zhong)要🐉的測量儀表之(zhī)一。渦街流量計具(jù)有很高的測🙇🏻量精(jing)度以及較大的量(liàng)程範圍，且儀表參(can)數的穩定性比較(jiao)高，儀器内部的零(ling)部件均不可動，對(dui)維護保養的要求(qiú)相對較低，能夠很(hen)好地适應多種工(gong)況條件下的💚測量(liàng)需要，因此渦街流(liú)量計的應用範🈲圍(wéi)十分廣泛🆚。在實際(ji)應用渦街🈲流量計(ji)進行測量時,要全(quán)面掌握渦街流量(liang)計在使應用中的(de)特殊性，并根據渦(wō)街流量計的固有(you)特性來合理選🐕型(xing)，這樣才能有效提(ti)高測量的精😄度和(hé)效⭐果，确保測量結(jie)果符❄️合設計要求(qiu)，充分發揮街🌈流量(liàng)計應有的作用。
1概(gài)述渦街流量計基(jī) 本原理分析
渦街(jie)發生體是設置在(zai)流通管内的非流(liu)線型柱體結💋構🔴,當(dāng)渦街發生體周圍(wei)後流體經過時，發(fa)生體的⁉️兩側就會(huì)有交替漩渦産生(shēng)。而在漩渦脫落後(hòu)會向下遊進行傳(chuán)播，從而形成交叉(cha)排列的兩列漩渦(wo)，即卡i門漩渦現象(xiàng)"。渦街頻率則主要(yào)是指在漩渦在單(dan)🍉位時間内的🔞産生(shēng)數量,其與流速之(zhi)間的關系爲線性(xing)正比例。而根🌏據卡(kǎ)廣]渦街特性來對(duì)管道内的渦街頻(pin)率進🔴行測量，以實(shi)現測量管道内介(jiè)質流量目的的測(ce)量儀器就是🐅渦街(jiē)流量計。
式中:f-渦旋(xuan)頻率( Hz ); Sr-斯特勞哈數(shù);d-阻流件寬度值( m );`u--流(liu)體流速的🛀平均值(zhi)( m/s ); m-發生體弓形面和(hé)工業管道橫截面(miàn)面🔱積之間的比值(zhí)📧。
此外，渦街流量儀(yí)表的系數可以用(yòng)K來表示，其計算公(gong)式爲:
式中:: 9v~一管道(dao)内 部的體積流量(liàng)( m/s)。
2選擇渦街流 量計(ji)類型特殊性分析(xī)
在對渦街流量計(ji)進行選擇時，首要(yào)問題和選擇其他(ta)類型流量計相同(tóng)，都是要合理選擇(ze)流量計的口徑規(gui)✍️格。在💔對流量計口(kǒu)徑🌂規格進行選擇(zé)時，應充分考慮實(shi)際測量範圍的要(yào)求等因素，對💯不同(tong)流量計儀器的測(ce)✔️量上下限範圍進(jìn)行對比分析，從而(er)合理🧑🏽🤝🧑🏻選擇相應的(de)口徑規格(在✊選型(xíng)時要注意渦街的(de)上下限)。在渦街流(liu)量計的使用過程(chéng)中，往往會由于忽(hu)🌏視了測量🔞限值因(yīn)素，或者是對測量(liang)限值的理解不準(zhun)确，影響了渦街的(de)正常運行，并造成(chéng)測🐉量結果的不準(zhǔn)确。由于渦街流量(liàng)計這種💚儀器對于(yu)旋轉流以及流暢(chàng)畸變具有較高的(de)敏感度，因此，應🧡選(xuan)擇具有流動調整(zheng)期以及直段管長(zhǎng)度能夠達到測量(liang)要求💚的設備，才能(néng)有效提高測量的(de)👌準🔞确性。
2.1選型時 要(yao)對測量下限特殊(shū)性進行充分的考(kǎo)慮
對于渦街流量(liang)計來說，其測量下(xia)限是一個可變數(shu)值。當工況條件發(fā)生改變時，同一設(shè)備在對相同狀态(tai)流體進行測量時(shi)，其測量下限也會(huì)存在變化的💜可能(neng)'1。當流量未達到測(ce)量下限條件時，渦(wō)街流量計的示值(zhi)通💯常會出現0的顯(xian)示，無法準确反映(ying)流量趨勢。影響渦(wo)街流量計實際測(cè)量下限的因素有(you)很多📞，例如施測環(huan)境的幹擾強度、設(she)🥵備的抗幹擾性☀️、雷(léi)諾數、信号和🤟傳感(gan)器增益處♍理的低(di)端頻響因素以及(ji)流體工況密度等(děng)，所🐕以難以通過查(chá)詢産品樣本等🈲方(fang)法來直接掌握測(ce)量下限的🈲變化範(fan)圍，這就要求測量(liàng)人員必須對各種(zhong)因素進行全面的(de)分析，并對各種因(yīn)素影響下的測量(liàng)下🥰限進行計算查(cha)詢，最後😄應将計算(suàn)結果的最高值确(que)定♌爲測量下限的(de)實際數值。
2.2選型時(shí)要對測量上限特(te)殊性進行充分的(de)考慮
當渦街流量(liang)計的被測流量體(ti)積超過其測量上(shang)限👌時，不僅🛀🏻會👨❤️👨産生(shēng)超差問題，甚至會(huì)造成發生體或者(zhě)傳感器出現斷裂(liè)等嚴重的事故，對(dui)下遊設備造成嚴(yán)重的安全威脅。
影(ying)響流量計實際測(ce)量上限數值的因(yīn)素主要包括渦街(jie)🙇♀️發生🆚體以及傳感(gan)器的實際抗載性(xìng)能、信号增🈲益處🈲理(li)系💚統的實際高端(duan)🏃🏻♂️頻響等。通常在産(chan)品樣本🆚中會标示(shi)儀器在測量液體(ti)、氣🐪體以及🐉蒸汽時(shi)的可測流體流速(sù)的上限數值,将其(qi)與流通管的截面(mian)面🚶積相乘就能夠(gou)對工況體積流量(liang)的測✨量上限進行(hang)計算;同時，也可以(yǐ)以此爲基礎✔️來對(duì)質量流量等進行(háng)上限值進行核算(suan)分析3]。當流量加大(dà)時，會造成渦街🧑🏽🤝🧑🏻穩(wen)定性下降;而當流(liú)量超出，上限時，受(shou)高端頻響因素的(de)影📞響，其不穩定性(xing)将進一步加劇，因(yīn)此🤞随着流量的快(kuài)速上升，漏記漩渦(wo)的數量也将不斷(duan)增加👣，造成顯示數(shù)值出現倒走的特(tè)殊情況，此時的測(cè)量🏃♀️超差十分嚴重(zhong)。雖然一些産品在(zài)其樣本說明中指(zhi)出，可以通過特殊(shu)算法來對倒走現(xian)象加以抵消，從而(er)使渦街流量計的(de)示值能夠在超限(xiàn)後仍維持在上限(xian)，以控制誤差範圍(wei)，然而這種處理方(fāng)式不僅會進一步(bu)增 加現場超限的(de)判定難度，甚至🌈還(hái)會産生傳感器斷(duàn)裂等嚴重的安全(quan)事故。另外，部分渦(wo)街流⚽量計儀器采(cai)用的是合并漩渦(wo)傳感器以及渦街(jiē)發生體的結構形(xing)式,也就是在發生(shēng)體内封👨❤️👨裝壓電🐉晶(jing)體。由于該結構類(lèi)型的渦街發生體(ti)還需要配♈備絞支(zhi)良以及懸臂梁等(děng)輔助性結㊙️構，一旦(dan)在流量超限條件(jiàn)下受到異物撞擊(jī)或者水錘作用的(de)影響，比較⭐容易造(zào)成發生體的斷裂(liè)，因此在選型時應(yīng)充分考🌈慮相關因(yīn)🐕素。
3渦街流量計使(shǐ)應用中的特殊性(xìng)分析
3.1使應用渦街(jiē)流 量計的計算特(tè)性
在應用渦街流(liu)量計進行測量時(shi)，其主要是對工況(kuàng)體積流量進行測(ce)量，而渦街流量計(ji)的儀器銘牌上的(de)K系♍數則🚶♀️是指1m3内的(de)漩渦㊙️數量。該測量(liàng)儀器在使用時的(de)原始信号和其輸(shu)出信号♌的關系呈(cheng)線性正比，因此，在(zài)使應用渦街流量(liang)計時，不需要按照(zhao)差壓流⚽量計的開(kai)方運算方法去🌈進(jìn)行計算分析。
3.2使應(yīng)用渦街流 量計的(de)測量特性
在應用(yong)渦街流量計對累(lei)積流量進行測量(liàng)時，其主要是根🍓據(jù)單位時間内累積(jī)計數的漩渦數量(liàng)來對瞬時流量值(zhi)進行測量。使用渦(wo)街流量計測量操(cao)作時的主要難點(diǎn)☂️在于，如果在複雜(za)工況條件下對漩(xuan)渦進行準确的判(pan)定。
3.3渦街流量計的(de)選型實踐應用
在(zai)應用渦街流量計(jì)時，由于不同類型(xing)的渦街流量計所(suo)适應的工況範圍(wei)有所差異，因此應(yīng)根據不用工況來(lái)選擇相應的儀表(biao)設備。同時，要注意(yì)渦街流量計隻能(neng)對潔淨、低黏度以(yǐ)及具有一定流速(sù)的流✊體進行測量(liang)。以某油😄氣平台的(de)🤩生産工況💘爲例，其(qí)管道介質主要是(shì)經過除油處理後(hou)的生🌈産水，水中所(suo)含的小油珠等🚶成(chéng)分均已經被過濾(lǜ)去除，水質♈比較潔(jie)淨且黏度較低⛷️，其(qi)流速在65~220m3/h之間，該管(guǎn)道的實際尺🔞寸爲(wèi)203mm左右。在進行流🏃🏻量(liang)計的選型時，由🔅于(yú)㊙️科式流量計的測(ce)量成本比較高，而(er)靶式🥵流量計主要(yao)用❗于黏稠度高的(de)介質的🤩測量，同時(shí)結合設備的安裝(zhuang)條件、運行環境以(yi)及後期的管理維(wei)護成本等因素，最(zui)後🏒确定使用渦街(jie)流量計來進行💋測(cè)量。
4結語
随着流量(liàng)測量技術設備的(de)不斷發展，渦街流(liu)量計将在測量♌低(di)黏度液體或者氣(qì)體流量等工作中(zhōng)得到越來越廣泛(fan)🌏的應🏃♀️用。渦街流量(liang)計不僅具有較高(gāo)的測量😍精度以及(jí)大範圍的量程，能(neng)夠适應多種工況(kuang)條件下🈲的流量體(tǐ)積測量要求，而且(qiě)其對維護保養的(de)要求相對較低，是(shì)一種實用性比較(jiào)好的體積🌂流量測(ce)量儀器🏃♀️。因此,需要(yào)進一步了解渦街(jie)流量計的固有特(tè)性以及其在選型(xing)和使應用中的特(tè)殊性✉️，才能根據工(gōng)況需要合理選擇(ze)渦街流量計的具(jù)體型号類型，提高(gāo)應用的規範性和(he)準确性，從而保證(zhèng)測量的精度，充分(fen)發揮渦街流量計(ji)應有的功能和作(zuò)用。
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