淺談空氣渦街流量計在工業(yè)行業(yè)的應(yīng)用
點擊次數(shù)：2077 發(fā)布時間：2021-01-06 11:27:24
摘要：介紹空氣渦街流量計的測量原理，探討它的選型，安裝以及使用中的故障處理，分析原因解決使用中的問題。隨著我國的工業(yè)發(fā)展，也推動了智能儀表行業(yè)的快速發(fā)展。
空氣渦街流量計作為流量*常用的測量儀器被越來越廣泛應(yīng)用。空氣渦街流量計憑借自身特殊的測量原理，被廣泛應(yīng)用于化工、石化、化纖、食品行業(yè)及一般工業(yè)應(yīng)用。隨著空氣渦街流量計在市場普遍應(yīng)用，一些使用問題也隨之出現(xiàn)，亟需探索解決。本文以科隆公司OPTISWIRL4070空氣渦街流量計為例，著重探討它的選型，安裝以及使用方面的一些常見問題，分析原因解決使用中的問題。
一、空氣渦街流量計簡介
達芬奇（1452年-1519年）主要因畫家而聞名于世，但他的貢獻不僅僅在于藝術(shù)，作為PO山谷水道的工程師，他研究了諸如橋柱和不同類型的漩渦等眾多障礙物周圍的流量，設(shè)法對水的習性進行分析并對河流中的流量以及漩渦形成進行了研究，在1513年他*一次記錄了漩渦的行為，同過記錄并分類描述了各種流體流態(tài)，達芬奇發(fā)現(xiàn)了一種使用圖形來描述諸如湍流等復(fù)雜自然想象的，并為后代記錄了下來。
在1912年西奧多-馮-卡門成為了計算出渦街的*一人，為**的渦街測量技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，在1970年，*一臺用于工業(yè)的空氣渦街流量計上市，即測量傳感器，當代空氣渦街流量計是標準的測量設(shè)備，已廣泛用于測定液體,氣體和蒸汽的流量。
二、空氣渦街流量計的基本測量原理
科隆公司OPTISWIRL4070空氣渦街流量計基于卡門渦街的測量原理，在管道中裝入一阻擋物，在其后產(chǎn)生卡門渦街，并對阻擋物兩側(cè)產(chǎn)生交變壓力，其頻率與介質(zhì)的流速成正比。通過檢測此頻率值，經(jīng)過電子轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換顯示并輸出標準電流信號。科隆公司OPTISWIRL4070空氣渦街流量計是溫度、壓力、流量一體化設(shè)計提供在線溫壓補償。
三、空氣渦街流量計的選型
為了確保精確測量，必須進行計算選型?？坡」綩PTISWIRL4070空氣渦街流量計選型時需注意以下事項：1、空氣渦街流量計選型時必須提供測量介質(zhì)的名稱、產(chǎn)品密度及粘度，工況溫度、工況壓力（注意區(qū)分是絕對壓力還是表壓）、*大流量、正常流量。2、視介質(zhì)及要求的不同，還要提供*小流量、管線內(nèi)徑、流速限制條件、混合氣體的百分比、工況和標況密度、希望的安裝方式及管道標準等。3、一般測量高溫介質(zhì)或者架空管道等建議選用分體型儀表。4、儀表口徑按用戶所提供的參數(shù)通過選型軟件進行計算決定，建議儀表工作在*大流量的1/2-2/3處。
四、空氣渦街流量計的安裝
儀表的安裝在使用中也是重要的環(huán)節(jié)，只有科學合理的安裝,才能避免干擾，測量不穩(wěn)定等外來因素，使儀表使用安全可靠。1、流向一致，水平管道渦街發(fā)生體垂直安裝，垂直管道要求底進上出方向。2、管道口徑要與儀表口徑一致，否則要進行縮擴徑處理。注意DIN（德國標準）和ANSI（美國標準）儀表內(nèi)徑與國標G的不同。3、確保流量計兩側(cè)的管道內(nèi)壁光滑，無堆焊。特別是法蘭焊接。4、一定要先焊好法蘭后再安裝儀表，不能裝上儀表焊接。5、良好的對中，墊片不能探入管道中。有必要拆下儀表觀察墊片痕跡。6、儀表前后直管段長度要求：進口至少20D，出口至少10D，進口有多個彎頭、閥門等時要求直管段更長。7、管道震動要求：管道不能有強烈的震動，否則加支撐或采用軟管連接。8、轉(zhuǎn)換器環(huán)境要求：普通型轉(zhuǎn)換器環(huán)境溫度在-20度-60度之間；EX型要求環(huán)境溫度在-20度-40度之間，測量高溫介質(zhì)請采用分體安裝形式。9、轉(zhuǎn)換器密封要求：端蓋旋緊（注意定期加潤滑劑），電纜接口注意密封，電纜入口處要設(shè)滴水點。10、電纜要求：信號線要求用屏蔽電纜；分體式儀表傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的連線必須用廠家配的專用電纜，并注意按線號正確接線。11、接地：信號線屏蔽接地24VDC電源負接地，分體型和夾持型要用線引出接地，注意回路中只能有一點接地。分體型,10m信號線屏蔽接地。
五、空氣渦街流量計常見問題以及處理方法
空氣渦街流量計是一種免維護儀表，可長期穩(wěn)定可靠運行。實際應(yīng)用中問題，多來于安裝不合理，信號干擾等，常見故障現(xiàn)象及處理如下：
（一）現(xiàn)象：管道中無流量時，流量顯示不為0。
解決方法：
1、檢查接地是否良好。2、檢查增益是否太高。3、檢查管道震動是否嚴重，必要時在流量計附近垂直于管道和旋渦發(fā)生體軸線方向支撐管道。
（二）現(xiàn)象：管道中有流量，但顯示為0。
解決方法：
1、*先確認流量值是否在下限以下或靠近下限附近。2、檢查流量傳感器/溫度傳感器/壓力傳感器連接是否良好。3、將增益提高觀察。4、觀察溫度、壓力是否顯示正常。按傳感器檢測方法檢測流量/溫度/壓力傳感器電路檢查。
（三）現(xiàn)象：流量顯示不穩(wěn)定。
解決方法：
1、*先確認是否流量本身不穩(wěn)定，適當調(diào)高時間常數(shù)。2、檢查流量是否在下限附近。3、檢查管道震動是否嚴重，必要時加支撐。
（四）現(xiàn)象：電流輸出不正確。
解決方法：
1、*先確認二次表量程與*大流量一致，判斷電流輸出是否正常也以此為準。2、檢測電流輸出回路（進入工程師菜單）。3、檢查電流回路負載電阻是否小于*大負載電阻值600歐姆。（五）現(xiàn)象：流量顯示隨流量變化，但與實際流量不符。
解決方法：
1、檢查儀表機號和位號是否對應(yīng)正確，注意不同機號的儀表不能錯裝。2、檢查儀表常數(shù)儀表數(shù)值是否與銘*一致。3、在測量方式為質(zhì)量流量和標準體積流量時，檢查介質(zhì)工況溫度和壓力是否與設(shè)計選型時相差太多，如果差別很大，須按實際的工況條件計算修改相應(yīng)的參數(shù)（工況密度、標況密度、*大流量、*小流量等）。4、檢查前后直管段是否滿足要求。5、檢查儀表安裝是否對中。6、檢查管道內(nèi)徑是否與儀表內(nèi)徑一致。7、檢查密封墊片，不能探入管道內(nèi)。8、檢查管道內(nèi)壁是否光滑。9、檢查安裝角度和方向是否正確，介質(zhì)流向是否與箭頭一致。10、檢查測量介質(zhì)是否有雙相流存在，如在濕蒸汽中加一個水分分離器去掉小水滴，在氣體中用一個合適的過濾器去掉固體顆粒等。11、檢查流量是否在下限附近，流量低于下限不能準確穩(wěn)定測量。12、按照檢查傳感器，檢測電容和絕緣電阻值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。
結(jié)語：綜上所述，空氣渦街流量計儀表技術(shù)的應(yīng)用，只要在合理計算選型，正確安裝條件，它一定能在生產(chǎn)中發(fā)揮其卓越的性能，隨著科技的發(fā)展，空氣渦街流量計轉(zhuǎn)換器及傳感器工藝的不斷完善，空氣渦街流量計將會更廣泛的應(yīng)用，推動為我國工業(yè)化不斷發(fā)展前進。
淺談空氣渦街流量計在工業(yè)行業(yè)的應(yīng)用
空氣渦街流量計作為流量*常用的測量儀器被越來越廣泛應(yīng)用。空氣渦街流量計憑借自身特殊的測量原理，被廣泛應(yīng)用于化工、石化、化纖、食品行業(yè)及一般工業(yè)應(yīng)用。隨著空氣渦街流量計在市場普遍應(yīng)用，一些使用問題也隨之出現(xiàn)，亟需探索解決。本文以科隆公司OPTISWIRL4070空氣渦街流量計為例，著重探討它的選型，安裝以及使用方面的一些常見問題，分析原因解決使用中的問題。
一、空氣渦街流量計簡介
達芬奇（1452年-1519年）主要因畫家而聞名于世，但他的貢獻不僅僅在于藝術(shù)，作為PO山谷水道的工程師，他研究了諸如橋柱和不同類型的漩渦等眾多障礙物周圍的流量，設(shè)法對水的習性進行分析并對河流中的流量以及漩渦形成進行了研究，在1513年他*一次記錄了漩渦的行為，同過記錄并分類描述了各種流體流態(tài)，達芬奇發(fā)現(xiàn)了一種使用圖形來描述諸如湍流等復(fù)雜自然想象的，并為后代記錄了下來。
在1912年西奧多-馮-卡門成為了計算出渦街的*一人，為**的渦街測量技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，在1970年，*一臺用于工業(yè)的空氣渦街流量計上市，即測量傳感器，當代空氣渦街流量計是標準的測量設(shè)備，已廣泛用于測定液體,氣體和蒸汽的流量。
二、空氣渦街流量計的基本測量原理
科隆公司OPTISWIRL4070空氣渦街流量計基于卡門渦街的測量原理，在管道中裝入一阻擋物，在其后產(chǎn)生卡門渦街，并對阻擋物兩側(cè)產(chǎn)生交變壓力，其頻率與介質(zhì)的流速成正比。通過檢測此頻率值，經(jīng)過電子轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換顯示并輸出標準電流信號。科隆公司OPTISWIRL4070空氣渦街流量計是溫度、壓力、流量一體化設(shè)計提供在線溫壓補償。
三、空氣渦街流量計的選型
為了確保精確測量，必須進行計算選型?？坡」綩PTISWIRL4070空氣渦街流量計選型時需注意以下事項：1、空氣渦街流量計選型時必須提供測量介質(zhì)的名稱、產(chǎn)品密度及粘度，工況溫度、工況壓力（注意區(qū)分是絕對壓力還是表壓）、*大流量、正常流量。2、視介質(zhì)及要求的不同，還要提供*小流量、管線內(nèi)徑、流速限制條件、混合氣體的百分比、工況和標況密度、希望的安裝方式及管道標準等。3、一般測量高溫介質(zhì)或者架空管道等建議選用分體型儀表。4、儀表口徑按用戶所提供的參數(shù)通過選型軟件進行計算決定，建議儀表工作在*大流量的1/2-2/3處。
四、空氣渦街流量計的安裝
儀表的安裝在使用中也是重要的環(huán)節(jié)，只有科學合理的安裝,才能避免干擾，測量不穩(wěn)定等外來因素，使儀表使用安全可靠。1、流向一致，水平管道渦街發(fā)生體垂直安裝，垂直管道要求底進上出方向。2、管道口徑要與儀表口徑一致，否則要進行縮擴徑處理。注意DIN（德國標準）和ANSI（美國標準）儀表內(nèi)徑與國標G的不同。3、確保流量計兩側(cè)的管道內(nèi)壁光滑，無堆焊。特別是法蘭焊接。4、一定要先焊好法蘭后再安裝儀表，不能裝上儀表焊接。5、良好的對中，墊片不能探入管道中。有必要拆下儀表觀察墊片痕跡。6、儀表前后直管段長度要求：進口至少20D，出口至少10D，進口有多個彎頭、閥門等時要求直管段更長。7、管道震動要求：管道不能有強烈的震動，否則加支撐或采用軟管連接。8、轉(zhuǎn)換器環(huán)境要求：普通型轉(zhuǎn)換器環(huán)境溫度在-20度-60度之間；EX型要求環(huán)境溫度在-20度-40度之間，測量高溫介質(zhì)請采用分體安裝形式。9、轉(zhuǎn)換器密封要求：端蓋旋緊（注意定期加潤滑劑），電纜接口注意密封，電纜入口處要設(shè)滴水點。10、電纜要求：信號線要求用屏蔽電纜；分體式儀表傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的連線必須用廠家配的專用電纜，并注意按線號正確接線。11、接地：信號線屏蔽接地24VDC電源負接地，分體型和夾持型要用線引出接地，注意回路中只能有一點接地。分體型,10m信號線屏蔽接地。
五、空氣渦街流量計常見問題以及處理方法
空氣渦街流量計是一種免維護儀表，可長期穩(wěn)定可靠運行。實際應(yīng)用中問題，多來于安裝不合理，信號干擾等，常見故障現(xiàn)象及處理如下：
（一）現(xiàn)象：管道中無流量時，流量顯示不為0。
解決方法：
1、檢查接地是否良好。2、檢查增益是否太高。3、檢查管道震動是否嚴重，必要時在流量計附近垂直于管道和旋渦發(fā)生體軸線方向支撐管道。
（二）現(xiàn)象：管道中有流量，但顯示為0。
解決方法：
1、*先確認流量值是否在下限以下或靠近下限附近。2、檢查流量傳感器/溫度傳感器/壓力傳感器連接是否良好。3、將增益提高觀察。4、觀察溫度、壓力是否顯示正常。按傳感器檢測方法檢測流量/溫度/壓力傳感器電路檢查。
（三）現(xiàn)象：流量顯示不穩(wěn)定。
解決方法：
1、*先確認是否流量本身不穩(wěn)定，適當調(diào)高時間常數(shù)。2、檢查流量是否在下限附近。3、檢查管道震動是否嚴重，必要時加支撐。
（四）現(xiàn)象：電流輸出不正確。
解決方法：
1、*先確認二次表量程與*大流量一致，判斷電流輸出是否正常也以此為準。2、檢測電流輸出回路（進入工程師菜單）。3、檢查電流回路負載電阻是否小于*大負載電阻值600歐姆。（五）現(xiàn)象：流量顯示隨流量變化，但與實際流量不符。
解決方法：
1、檢查儀表機號和位號是否對應(yīng)正確，注意不同機號的儀表不能錯裝。2、檢查儀表常數(shù)儀表數(shù)值是否與銘*一致。3、在測量方式為質(zhì)量流量和標準體積流量時，檢查介質(zhì)工況溫度和壓力是否與設(shè)計選型時相差太多，如果差別很大，須按實際的工況條件計算修改相應(yīng)的參數(shù)（工況密度、標況密度、*大流量、*小流量等）。4、檢查前后直管段是否滿足要求。5、檢查儀表安裝是否對中。6、檢查管道內(nèi)徑是否與儀表內(nèi)徑一致。7、檢查密封墊片，不能探入管道內(nèi)。8、檢查管道內(nèi)壁是否光滑。9、檢查安裝角度和方向是否正確，介質(zhì)流向是否與箭頭一致。10、檢查測量介質(zhì)是否有雙相流存在，如在濕蒸汽中加一個水分分離器去掉小水滴，在氣體中用一個合適的過濾器去掉固體顆粒等。11、檢查流量是否在下限附近，流量低于下限不能準確穩(wěn)定測量。12、按照檢查傳感器，檢測電容和絕緣電阻值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。
結(jié)語：綜上所述，空氣渦街流量計儀表技術(shù)的應(yīng)用，只要在合理計算選型，正確安裝條件，它一定能在生產(chǎn)中發(fā)揮其卓越的性能，隨著科技的發(fā)展，空氣渦街流量計轉(zhuǎn)換器及傳感器工藝的不斷完善，空氣渦街流量計將會更廣泛的應(yīng)用，推動為我國工業(yè)化不斷發(fā)展前進。
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