渦(wō)街流量(liàng)計用于(yú)蒸汽管(guan)道計量(liang)中的常(cháng)見異常(cháng)及處理(li)

1. 渦(wo)街流量(liang)計的工(gōng)作原理(lǐ)

        渦(wō)街流量(liang)計簡稱(cheng) vsD，是(shi)基于卡(kǎ)門渦街(jiē)原理制(zhi)成的一(yi)種流體(tǐ)振蕩性(xìng)流量計(jì)。即在流(liú)動的流(liú)體中放(fang)置一個(gè)非流線(xiàn)型的對(duì)稱形狀(zhuang)的物體(tǐ)（渦街流(liu)量🔱傳感(gǎn)器中稱(chēng)之爲漩(xuán)渦發📞生(shēng)體），就會(hui)在其下(xià)流兩側(ce)産生🌐兩(liang)列有規(gui)律的漩(xuan)渦即卡(ka)門渦街(jiē)，其漩渦(wo)頻率正(zheng)比于流(liu)體速度(du)：

    F- Stu/d    (1)

    F-渦(wo)街頻率(lǜ) d--漩(xuán)渦發生(sheng)體寬度(dù)

    u-來(lái)流速度(du)     S_-斯(si)特勞哈(hā)爾數

    S_的值(zhí)與漩渦(wō)發生體(ti)寬度研(yán)口雷諾(nuo)數 Re有關。當(dāng)雷諾數(shu) Re<2×104情(qing)況下， S_爲變(biàn)數，當 Re在 2×104__ 7X 106的範(fan)圍内， S_值基(ji)本上保(bǎo)持不變(bian)，這段範(fàn)圍爲流(liú)量計的(de)基本測(ce)量📧範圍(wei)。

       式(shi) (1)表(biǎo)明，當 d和 S_爲定(dìng)值時，漩(xuan)渦産生(shēng)的頻率(lǜ) F與(yǔ)流體的(de)平均流(liú)速 u成正比(bi)，利用這(zhe)一特性(xìng)制成了(le)渦街流(liú)量計。

        斯特(te)勞哈爾(ěr)數爲無(wú)量綱參(can)數，它與(yu)漩渦發(fa)生體形(xíng)⚽狀及雷(léi)✌️諾數有(yǒu)關，圖 2所示(shi)爲圓柱(zhù)狀漩渦(wō)發生體(tǐ)的斯特(tè)勞哈爾(er)數與管(guan)道雷諾(nuo)數的關(guān)系圖。由(yóu)圖可見(jian)，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範圍内(nei)， Sr可(ke)視爲常(cháng)數，這是(shi)儀表正(zheng)常工作(zuò)範圍，

        渦街(jie)流量計(jì)輸出的(de)脈沖頻(pín)率信号(hào)不受流(liu)體物性(xing)和組分(fen)變化的(de)影響，即(ji)儀表系(xi)數在一(yī)定雷諾(nuo)數範圍(wéi)内僅與(yu)漩渦發(fa)生體及(ji)管道的(de)形狀尺(chi)寸等有(yǒu)關。但是(shi)作🥵爲流(liu)量🤞計在(zài)物料平(píng)衡及能(neng)源計量(liang)中需檢(jiǎn)測質量(liàng)流量的(de)，這時流(liú)量計的(de)輸出信(xin)号應同(tong)時監測(cè)體積流(liu)量和流(liú)體密度(du)✔️，流體物(wu)性和組(zǔ)分對流(liu)量計量(liang)還是有(you)直接影(ying)響的。

        渦街(jie)流量計(jì)具有以(yǐ)下一些(xie)特點：

    1) 輸出(chu)爲脈沖(chòng)頻率，其(qí)頻率與(yǔ)被測流(liu)體的實(shi)際體積(jī)流量成(cheng)正比，它(ta)不受流(liu)體組分(fen)、密度、壓(ya)力、溫度(dù)的影響(xiǎng)；

    2) 測(cè)量範圍(wéi)寬，一般(ban)範圍度(du)可達 IQ 1以上(shang)；

    3) 度(dù)較高的(de)（與差壓(yā)式，浮子(zǐ)式流量(liàng)計比較(jiào)），對于氣(qi)體☂️一💔般(ban)爲👅測📱量(liàng)值的（ ±1蜘 ±2%R無零(líng)點漂移(yi)；

    4) 結(jié)構簡單(dān)牢固，安(an)裝方便(biàn)，維護費(fèi)較低；

    5) 應用(yong)範圍廣(guang)泛，可适(shì)用液體(ti)、氣體和(hé)蒸氣。

    6) 壓損(sun)小 (約爲孔(kong)闆流量(liàng)計 1/4- 1/2)。

         應(yīng)該看到(dào)，渦街流(liu)量計尚(shàng)屬發展(zhan)中的流(liú)量計，渦(wō)街流量(liàng)計自 20世紀(ji) 70年(nián)代在工(gong)業上應(ying)用以來(lái)，由幹它(tā)具有一(yī)些突出(chu)的特點(dian)，受到用(yòng)戶歡迎(yíng)，并得到(dao)迅速發(fa)展。像它(tā)這樣開(kāi)發隻有(yǒu) 2哆(duo)年即己(ji)跻身通(tong)用流量(liang)計之列(lie)，在流量(liang)計中是(shi)少有的(de)。由于應(ying)☀️用時間(jian)短，無論(lun)理論研(yan)究或實(shi)踐經驗(yan)都比較(jiào)薄弱，不(bu)免出現(xian)一些問(wèn)題，這是(shi)不足爲(wei)怪的⭕。

        在蒸(zheng)汽供熱(rè)計量中(zhōng)，由于蒸(zheng)汽很難(nan)用其它(tā)常規方(fāng)法稱量(liang)🥵，同時蒸(zhēng)汽是供(gòng)熱的介(jie)質，管網(wǎng)和設備(bei)的啓停(ting)和環境(jìng)溫度‼️的(de)變化都(dou)給供熱(rè)電廠或(huò)用戶帶(dài)來經濟(jì)影響，渦(wo)街☁️流量(liàng)計出現(xiàn)異常和(he)故🔴障時(shí)，會給用(yòng)戶帶來(lai)更多疑(yi)惑和顧(gù)慮，了解(jie)和處理(lǐ)好流量(liàng)計出👅現(xiàn)的異常(chang)，才是解(jie)決争議(yi)的zui有效(xiao)辦法。

2. 常見(jian)異常及(ji)處理

    (1) 故障(zhang)現象實(shí)際流量(liang)大時表(biǎo)計流量(liàng)反而變(biàn)小，同時(shi)壓力明(míng)顯💚下降(jiàng)。

       故(gu)障原因(yin)：實際流(liú)量超過(guo)表計工(gōng)作上限(xian)流量，表(biǎo)計與實(shi)際流量(liang)不匹配(pei)。

       渦(wo)街流量(liàng)計的儀(yi)表口徑(jing)及規格(gé)選擇很(hěn)重要，它(ta)類似于(yú)差壓流(liú)👉量計節(jiē)流裝置(zhi)的設計(jì)計算，在(zài)進行儀(yí)表選擇(zé)時必須(xu)🈲明确熱(rè)用戶工(gōng)作狀态(tài)的zui大、常(cháng)用、zui小☔流(liu)量，還應(yīng)檢查流(liu)量測⛷️量(liàng)範圍是(shì)否處于(yu)儀表的(de)*工作範(fàn)圍（即上(shang)限流量(liàng)的 1/2～ 2/3處(chù)）。渦街流(liú)量計的(de)輸出信(xin)号是與(yǔ)工作狀(zhuàng)态的體(ti)積流量(liang)成正🍉比(bi)的，表計(jì)是在标(biāo)準狀态(tai)校驗的(de)，把測到(dào)的信号(hao)流量換(huàn)算成同(tóng)樣爲标(biao)準狀态(tài)下的流(liu)量方爲(wèi)實際☁️流(liú)量，這被(bei)稱爲流(liú)量計的(de)自動補(bǔ)償計算(suàn)。

  Q黾(mian) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中(zhong)：

  Q-補(bǔ)償計算(suàn)得出的(de)實際體(tǐ)積流量(liàng)， m3／ h；

  Q-工作狀(zhuàng)态測量(liang)到的脈(mò)沖頻率(lü)所對應(ying)的體積(jī)

流(liú)量， nf /h;

    B P-分别爲(wei)工作狀(zhuang)态和标(biāo)準狀态(tài)下的

壓力(lì)， Pa;

    T Tn -分(fen)别爲工(gōng)作狀态(tai)和标準(zhun)狀态下(xià)的熱力(li)

學(xue)溫度， K

    Z z-分别(bie)爲工作(zuo)狀态和(hé)标準狀(zhuang)态下的(de)氣體

匿縮(suo)系數。

       在用(yong)戶用汽(qì)高峰時(shi)，表計可(ke)測量頻(pín)率和容(rong)積流量(liàng) Q都(dou)達至上(shàng)限不再(zài)上升，同(tóng)時因爲(wei)受過小(xiao)的管道(dào)通📱徑節(jiē)流，造🈲成(cheng)壓力 p下降(jiàng)，所以表(biao)計的顯(xian)示流量(liàng) Q下(xia)降。

        當用戶(hu)沒有提(tí)供準确(que)的用汽(qi)量信息(xī)，或是擴(kuo)大生産(chan)後未及(jí)時通知(zhī)供汽方(fang)，就可能(néng)造成類(lèi)似現象(xiang)，尤其在(zài)量程範(fàn)圍較小(xiǎo)的小流(liu)量用戶(hù)中更容(róng)易出現(xian)。此時，通(tōng)過比較(jiao)♌該流量(liang)下的對(duì)應頻率(lü)脈沖值(zhi)，就可以(yi)了解實(shi)✍️際的流(liú)量情況(kuang)。必要時(shi)需要更(gèng)換适合(he)的流量(liang)計。

     (2) 故障現(xian)象用戶(hù)停止用(yòng)汽後還(hai)有一個(gè)穩定的(de)用汽量(liàng)。

     故(gu)障原因(yīn)儀表靠(kao)近強電(diàn)設備或(huo)高頻脈(mo)沖幹擾(rǎo)源，受附(fù)近⭕電纜(lǎn)的電磁(ci)信号影(yǐng)響形成(cheng)假信号(hao)。

      這(zhe)種情況(kuang)下，通常(chang)可以通(tōng)過分析(xi)當時的(de)假流量(liang)信☀️号的(de)頻率，正(zheng)🛀🏻好爲 5 0Hz即常(chang)用的交(jiao)流電的(de)頻率來(lái)确定。通(tōng)過遠離(lí)幹擾源(yuán)安♉裝，改(gai)🌍善屏蔽(bi)與接地(dì)，排除電(dian)磁幹擾(rǎo)就可以(yǐ)得到解(jiě)決。

    (3) 故障現(xiàn)象有不(bu)規則的(de)異常峰(feng)值流量(liàng)出現。

       故障(zhàng)原因：轉(zhuan)換器靈(ling)敏度過(guò)高；流量(liàng)計受外(wai)界振動(dòng)幹擾，産(chan)生假流(liú)量信号(hào)。

       如(ru)儀表安(ān)裝在振(zhèn)動的設(she)備附近(jìn)或有過(guò)往車輛(liàng)的路邊(bian)時，外界(jiè)的振動(dòng)形成一(yī)個類似(si)于渦街(jiē)頻率的(de)❗信号🌈，被(bèi)表🔞計當(dang)做流量(liang)顯示出(chu)來。首先(xian)在選擇(zé)傳感器(qì)安裝場(chǎng)所時盡(jìn)量注意(yì)避開振(zhèn)動源，對(duì)于已經(jing)安裝完(wan)成的表(biao)計可以(yi)通過一(yi)些辦法(fa)補救✔️：

    -采取(qu)減震措(cuò)施，如采(cai)用彈性(xìng)軟管連(lian)接在小(xiao)曰徑中(zhōng)，加裝管(guan)道支撐(chēng)物是種(zhong)有效的(de)減震方(fāng)法；

    -加強信(xin)号濾波(bō)，降低放(fàng)大器靈(ling)敏度，提(tí)高觸發(fā)電平的(de)方法。

    條件(jiàn)允許的(de)話還是(shi)将表計(ji)改裝，遠(yuan)離振動(dòng)源。

       (4) 故障現(xian)象用戶(hu)用汽較(jiao)小時，表(biao)計顯示(shì)流量爲(wei)零。

       故障原(yuán)因：這是(shi)所有流(liu)量計都(dou)存在的(de)小流量(liang)切換問(wèn)題🏃🏻‍♂️，當用(yong)戶流量(liàng)小到一(yī)定值時(shi)，表計己(ji)不能檢(jian)測到微(wēi)小的信(xin)号而當(dāng)作無信(xin)号計量(liang)爲零流(liú)量，造成(chéng)計量誤(wù)差。

        相比較(jiao)于孔闆(pan)式流量(liang)計，渦街(jie)流量計(jì)的小流(liú)量測量(liang)能力還(hai)是相當(dāng)不錯的(de)，目前可(ke)解決的(de)辦法是(shì)：首先在(zai)👄給熱用(yòng)戶進行(háng)表計選(xuan)型時要(yao)盡量選(xuan)擇合适(shì)的口徑(jing)，尤其不(bú)能過大(dà)🌍，口徑越(yuè)大所可(kě)能出現(xian)小流量(liàng)切換值(zhi)也越大(dà)；其次一(yi)些熱🙇‍♀️用(yòng)戶和供(gong)熱單位(wei)協議，參(cān)考用戶(hù)🛀🏻端的蒸(zheng)汽溫度(du)來判斷(duàn)用戶是(shi)否用汽(qi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，如果在(zài)一定溫(wēn)度值以(yǐ)上按用(yòng)戶表計(ji)zui小汽量(liàng)統計，低(di)于該溫(wēn)度值視(shì)爲用戶(hù)停用，計(ji)量爲零(ling)。

     ⑤故(gu)障現象(xiang)用戶用(yòng)汽量突(tu)然變小(xiǎo)，同時壓(ya)力也同(tong)比例下(xia)降。

故障原(yuán)因：用戶(hù)端壓力(li)變送器(qi)信号管(guan)堵塞或(huo)被閥門(men)被人爲(wèi)關閉。

此時(shí)可以通(tong)過分析(xī)流量信(xìn)号脈沖(chong)值大概(gài)了解實(shi)際流量(liang)，和故障(zhàng) 1道(dào)理相似(sì)，同樣的(de)脈沖信(xìn)号下，壓(yā)力變小(xiǎo)給了計(jì)量系統(tǒng)一個🈲介(jie)質比容(róng)變小的(de)假信息(xi)，通過系(xi)統的補(bǔ)償計算(suan)後，總計(ji)量結果(guǒ)也失真(zhēn)了。所以(yǐ)除了供(gòng)汽方作(zuò)好日常(chang)計量檢(jiǎn)查，及時(shi)發現異(yi)常，通✏️常(cháng)還要求(qiú)用戶方(fang)的表計(ji)盡量上(shang)⛱️鎖防止(zhi)人爲破(pò)壞。壓💯力(lì)導管與(yǔ)變送器(qi)之間不(bu)裝閥門(mén)直通也(yě)是一個(gè)辦法。

      (6) 故障(zhang)現象對(duì)于無線(xian)電遠程(cheng)管理的(de)用戶，用(yòng)戶端電(diàn)✔️源消失(shī)⭐，遠程系(xi)統招測(cè)不到，直(zhi)至電源(yuan)恢複。系(xì)統招測(ce)不🧑🏾‍🤝‍🧑🏼到期(qi)🆚間表計(jì)計😍量爲(wèi)零，給供(gong)汽單位(wei)帶來損(sǔn)失。

       由于熱(rè)用戶終(zhong)端箱電(dian)源的重(zhòng)要性，安(an)裝時就(jiù)要求接(jie)入熱用(yong)戶端的(de)zui可靠電(diàn)源，但如(rú)果用戶(hu)方用電(diàn)不穩尤(you)其是停(tíng)電後仍(réng)✊要進🥵行(hang)生産的(de)，可增設(she)一台大(da)容量蓄(xu)✨電池，zui長(zhang)用電時(shi)✂️間可達(da)一周。

3. 結束(shù)語

       在衆多(duo)的流量(liang)計中，渦(wo)街流量(liàng)計的經(jīng)濟性較(jiào)好，是一(yi)種經濟(jì)實惠的(de)流量計(jì)。渦街流(liu)量計的(de)基本性(xìng)能處于(yu)中等偏(piān)上水平(píng)，購置費(fèi)低于質(zhi)量式、電(dian)磁式、容(róng)積式等(deng)，而安裝(zhuang)、運行、維(wéi)🥵護費低(dī)于節流(liú)式、容積(jī)式、渦🥰輪(lun)式等，如(rú)僅作爲(wei)控制系(xi)統檢🌈測(cè)儀表可(ke)采用幹(gan)校方式(shi)節省周(zhou)期校驗(yàn)費用。

        多年(nian)實踐證(zhèng)明，渦街(jiē)流量計(ji)的選用(yong)選型和(hé)使用）是(shì)用好流(liu)量計的(de)關鍵環(huán)節，儀表(biǎo)制造廠(chang)應加強(qiang)售前服(fu)務，即幫(bang)助用戶(hu)選型，并(bìng)在安裝(zhuang)投用上(shàng)給予指(zhi)導。隻要(yao)抓住這(zhè)一環節(jie)，該流量(liang)計不失(shi)爲一種(zhong)性能不(bú)錯的流(liú)量計