涡街流量计的常见故障与处理方法

    1 工作原理

    涡街流量计又称卡门旋涡流量计，它是流体自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计。当流体以足够大的流速流过柱状物体时，在柱状物体的后面，沿两条平行直线上产生整齐排列、转向相反的涡列，称为“卡门涡街现象”，如图1所示。涡列的个数即涡街频率和流体的流速成正比，可用下列式表示：

式中：F：旋涡频率；V：管道内平均流速；d：柱状体迎流面宽度；D：管道内径；St：斯特劳哈尔数；m：即为π。

    当旋涡在柱体两侧产生时，柱体受到与流向垂直的交变升力的作用，升力的变化频率就是旋涡频率，利用埋设在柱体内的压电元件检测此升力的变化，将其转换为频率信号送入放大器，由放大器进行放大和整形，得到此频率与流速成正比的方波信号。由上式可见，通过测量涡街频率就可算出流速V，进而求出体积流量。

    2 涡街流量计安装注意事项

    （1）传感器应水平或垂直安装在与管道内径相应的管道上。
    （2）前后直管段要求。流量计在安装时，其上游和下游应配置一定长度的直管段，以确保产生旋涡的必要流动条件，流体的流向应和传感器标志的流向一致。一般上游>=30D，下游>=5D。

    具体长度应满足表1的要求：

　　（3）涡街流量计在用作流量调节时，应将流量调节阀安装在传感器的后面，但是如果流体有脉动，如用往复泵输送流体，则应装在阀门的下游或者加储罐，以减少流体的脉动。

    （4）防振安装。流量计不能安装在有强烈振动的管道上，以免影响测量精度，特别是管道的横向振动会导致管道内的流体随之振动，从而使仪表产生附加误差。

　　（5）防电磁场安装。其安装地点应避免外部电磁场的干扰。传感器与二次仪表之间的连线必须采用屏蔽线，并穿在金属管内，金属管接地。

    3　涡街流量计使用时的常见故障以及处理方法

    3.1　通电时无指示、无输出信号

    （1）传感器供电不正确；（2）管道内无流量或流量太小。

    相应的处理方法：（1）检查接线，使供电正常；（2）通知工艺部门打开阀门。

    3.2　无流量时，有输出信号

    （1）仪表屏蔽线或接地不良引入50Hz干扰；（2）管道振动较大；（3）传感器增益过大。

    相应的处理方法：（1）加强屏蔽或重新接地；（2）在流量计上游2D处加装固定支撑点，或者在满足直管段要求的前提下加软管过渡；（3）调整增益定位器至适当的位置。

    3.3　流量指示值波动大

    在实际使用中，这是最容易发生的事情，（1）管道振动过大；（2）灵敏度调得过高；（3）传感器发生体上有附着物；（4）压电晶片损坏；（5）工况波动大。

    相应的处理方法：（1）振动处理方法同上；（2）降低灵敏度；（3）拆卸并清洗传感器发生体；（4）更换；（5）检查工况。

    3.4　指示误差大

    （1）上游直管段长度不够，有气穴现象；（2）仪表常数设定有误；（3）传感器发生体上有附着物。

    相应的处理方法：（1）改变安装地点，加整流器，保证上游直管段要求；（2）重新标定及设定仪表常数；（3）拆卸并清洗传感器发生体。

    4　结论

    涡街流量计可在很宽的流量范围内精确测量气体、液体和蒸汽的流量且不受流体物理性质的影响，又由于无运动部件，无磨损，无须机械维修，机械安装和电气连接简单；同时，相对于孔板和其他流量计来说比较经济，就化工企业的现状而言，相信涡街流量计会有更加广泛的使用空间。