渦(wo)街流量(liang)計用于(yu)蒸汽管(guǎn)道計量(liàng)中的常(cháng)見異常(cháng)及處理(lǐ)

1. 渦(wo)街流量(liang)計的工(gong)作原理(lǐ)

        渦(wō)街流量(liang)計簡稱(cheng) vsD，是(shì)基于卡(kǎ)門渦街(jiē)原理制(zhì)成的一(yī)種流體(ti)振蕩性(xing)流量計(jì)。即在♈流(liu)動的流(liu)體中放(fang)置一個(ge)非流線(xiàn)型的對(duì)🔞稱形狀(zhuang)的物體(ti)（渦街流(liú)量傳感(gǎn)器中稱(chēng)之爲漩(xuán)渦發生(sheng)體），就會(hui)在其下(xià)流兩側(cè)産生兩(liǎng)列有規(gui)律的漩(xuán)渦即卡(kǎ)門渦📧街(jie)，其漩渦(wō)⭕頻率正(zhèng)比👉于流(liu)體速度(dù)：

    F- Stu/d    (1)

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

    u-來(lai)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(shù) Re<2×104情(qíng)況下， S_爲變(bian)數，當 Re在 2×104__ 7X 106的範(fan)圍内， S_值基(jī)本上保(bao)持不變(biàn)，這段範(fàn)圍爲流(liu)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(xuán)渦産生(sheng)的頻率(lü) F與(yǔ)流體的(de)平均流(liu)速 u成正比(bǐ)，利用這(zhe)一特性(xìng)制成了(le)渦街流(liú)量計。

        斯特(te)勞哈爾(er)數爲無(wu)量綱參(can)數，它與(yu)漩渦發(fā)生體形(xing)🔞狀及雷(léi)諾⭐數有(yǒu)關，圖 2所示(shi)爲圓柱(zhu)狀漩渦(wō)發生體(ti)的斯特(te)勞哈爾(er)數與管(guan)道雷諾(nuo)數的關(guan)系圖。由(you)圖可見(jian)，在 Re -2×lOr-- 7×1 06範圍内(nèi)， Sr可(ke)視爲常(chang)數，這是(shi)儀表正(zheng)常工作(zuo)範圍，

        渦街(jiē)流量計(jì)輸出的(de)脈沖頻(pin)率信号(hào)不受流(liu)體物性(xing)和組分(fèn)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(you)關。但是(shi)作爲流(liu)量計在(zài)物料平(ping)衡及能(neng)源❓計量(liàng)中需檢(jiǎn)測質量(liang)流量的(de)，這時流(liú)量計的(de)🔆輸出信(xìn)号應同(tóng)時監測(cè)體積流(liu)量♈和流(liu)體密度(du)，流體物(wu)性和組(zu)分對流(liú)量❌計量(liang)還是有(you)直接影(yǐng)響的。

        渦街(jiē)流量計(jì)具有以(yǐ)下一些(xiē)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(shí)際體積(jī)👉流量成(cheng)正比，它(tā)不受流(liu)體組分(fèn)、密度、壓(yā)力、溫度(dù)的影響(xiǎng)；

    2) 測(ce)量範圍(wei)寬，一般(bān)範圍度(dù)可達 IQ 1以上(shàng)；

    3) 度(dù)較高的(de)（與差壓(ya)式，浮子(zi)式流量(liang)計比較(jiao)），對于氣(qì)體一般(bān)爲測量(liàng)㊙️值的（ ±1蜘 ±2%R無零(ling)點漂移(yí)；

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

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

    6) 壓損(sǔn)小 (約爲孔(kǒng)闆流量(liang)計 1/4- 1/2)。

         應(yīng)該看到(dao)，渦街流(liu)量計尚(shang)屬發展(zhan)中的流(liú)量計，渦(wō)街流👨‍❤️‍👨量(liang)計自🐕 20世紀(jì) 70年(nián)代在工(gōng)業上應(ying)用以來(lai)，由幹它(tā)具有一(yi)些突出(chu)的特點(diǎn)，受👌到用(yòng)戶歡迎(ying)，并得到(dào)迅速發(fā)展。像它(tā)這樣開(kāi)發隻有(yǒu) 2哆(duō)年即己(jǐ)跻身通(tong)用流量(liang)計之列(liè)，在流量(liàng)計中是(shi)少有的(de)。由于應(yīng)用時間(jiān)短，無論(lun)理論研(yán)究或實(shi)踐經驗(yàn)都比較(jiao)薄弱，不(bú)免出現(xian)一些問(wèn)題，這是(shì)不足爲(wei)怪的。

        在蒸(zhēng)汽供熱(re)計量中(zhong)，由于蒸(zhēng)汽很難(nan)用其它(ta)常規方(fang)法稱🚶‍♀️量(liang)🌈，同🏃時蒸(zhēng)汽是供(gong)熱的介(jiè)質，管網(wǎng)和設備(bei)的啓🔞停(ting)和環境(jing)溫度的(de)變化都(dōu)給供熱(re)電廠或(huo)用戶帶(dai)來經濟(jì)影響，渦(wo)街流量(liàng)計出現(xiàn)異常和(he)故障時(shi)，會給用(yong)戶帶來(lai)更多疑(yi)惑和顧(gu)慮，了解(jie)和處理(lǐ)好流量(liang)計出🈲現(xiàn)的異常(cháng)，才🚶是解(jie)決争議(yi)的zui有效(xiao)辦法。

2. 常見(jian)異常及(jí)處理

    (1) 故障(zhàng)現象實(shí)際流量(liàng)大時表(biao)計流量(liàng)反而變(biàn)小，同時(shí)壓力明(míng)顯下降(jiàng)。

       故(gu)障原因(yīn)：實際流(liú)量超過(guò)表計工(gong)作上限(xiàn)流量，表(biao)計🔞與實(shí)際流量(liang)㊙️不匹配(pei)。

       渦(wo)街流量(liang)計的儀(yí)表口徑(jìng)及規格(gé)選擇很(hen)重要，它(ta)類似🏃🏻于(yu)差壓流(liú)量計節(jie)流裝置(zhi)的設計(jì)計算，在(zai)進行儀(yi)👌表選擇(ze)時必須(xū)明确熱(rè)用🔞戶工(gong)作狀态(tài)的zui大、常(cháng)用、zui小流(liu)量，還應(ying)檢查流(liú)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(liu)量計的(de)輸出信(xin)号是與(yǔ)工作狀(zhuang)态的體(tǐ)積流🐆量(liang)成♉正💛比(bǐ)的，表計(jì)是在标(biāo)準狀态(tai)校驗的(de)，把測到(dao)🔞的信号(hào)流量換(huan)算成同(tong)樣爲标(biao)準狀态(tai)下的流(liú)量方爲(wei)實際流(liú)量，這被(bèi)稱爲流(liu)量計的(de)自動補(bǔ)償計算(suan)。

  Q黾(mian) (pTnZ. /p。 TZ)

  式中(zhong)：

  Q-補(bu)償計算(suàn)得出的(de)實際體(ti)積流量(liang)， m3／ h；

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

流(liu)量， nf /h;

    B P-分别爲(wèi)工作狀(zhuàng)态和标(biao)準狀态(tai)下的

壓力(lì)， Pa;

    T Tn -分(fen)别爲工(gong)作狀态(tai)和标準(zhǔn)狀态下(xia)的熱力(lì)

學(xue)溫度， K

    Z z-分别(bié)爲工作(zuò)狀态和(he)标準狀(zhuàng)态下的(de)氣體

匿縮(suo)系數。

       在用(yòng)戶用汽(qì)高峰時(shí)，表計可(ke)測量頻(pin)率和容(rong)積流量(liàng)🌈 Q都(dou)達至上(shang)限不再(zai)上升，同(tóng)時因爲(wei)受過小(xiao)的管道(dào)通🐪徑節(jie)🏒流，造🌈成(cheng)🔆壓力 p下降(jiang)，所以表(biao)計的顯(xiǎn)示流量(liang) Q下(xià)降。

        當用戶(hu)沒有提(ti)供準确(que)的用汽(qi)量信息(xi)，或是擴(kuo)大生産(chan)後未及(jí)時通知(zhi)供汽方(fāng)，就可能(néng)造成類(lei)似現象(xiang)，尤其在(zài)🌈量程範(fan)圍較小(xiao)的小🔅流(liú)量用戶(hu)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(zhí)，就可以(yi)了解實(shí)際的流(liu)量😄情況(kuang)。必要時(shí)需要更(gèng)🏃‍♂️換适合(hé)的流量(liang)計。

     (2) 故障現(xian)象用戶(hù)停止用(yong)汽後還(hai)有一個(gè)穩定的(de)用汽👉量(liang)。

     故(gù)障原因(yin)儀表靠(kào)近強電(diàn)設備或(huò)高頻脈(mò)沖幹擾(rǎo)源，受附(fù)近電👨‍❤️‍👨纜(lan)的電磁(cí)信号影(yǐng)響形成(cheng)假信号(hào)。

      這(zhe)種情況(kuàng)下，通常(chang)可以通(tōng)過分析(xī)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(tong)過遠離(li)幹擾源(yuan)安裝，改(gǎi)善屏蔽(bì)與接地(di)，排除電(diàn)磁幹擾(rao)就可以(yi)得到🐇解(jie)決。

    (3) 故障現(xian)象有不(bú)規則的(de)異常峰(feng)值流量(liang)出現。

       故障(zhang)原因：轉(zhuan)換器靈(ling)敏度過(guò)高；流量(liang)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(an)裝在振(zhen)動的設(she)備附近(jìn)或有過(guo)往車輛(liang)的路邊(bian)時，外界(jiè)🔴的振動(dong)形成一(yi)個類似(si)于渦街(jie)頻率的(de)信号，被(bei)表計當(dang)做流量(liàng)顯示出(chu)來。首先(xiān)在選擇(ze)傳感器(qì)安裝場(chang)所時盡(jìn)量注意(yì)避開🔞振(zhen)動源，對(dui)于已經(jīng)安✂️裝完(wan)成的表(biǎo)計可以(yi)通過一(yī)些辦法(fa)補救⛹🏻‍♀️：

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

    -加強信(xìn)号濾波(bo)，降低放(fàng)大器靈(líng)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(jì)改裝，遠(yuǎn)離振動(dòng)源。

       (4) 故障現(xiàn)象用戶(hù)用汽較(jiao)小時，表(biǎo)計顯示(shi)流量爲(wèi)零。

       故障原(yuán)因：這是(shi)所有流(liú)量計都(dōu)存在的(de)小流量(liang)切換㊙️問(wen)🈲題，當用(yong)戶流量(liang)小到一(yi)定值時(shi)，表計己(ji)不能檢(jiǎn)測到微(wēi)小的信(xin)号而當(dang)㊙️作無信(xin)号計量(liang)爲零流(liú)量，造成(cheng)計量誤(wù)差。

        相比較(jiào)于孔闆(pan)式流量(liang)計，渦街(jie)流量計(jì)的小流(liu)量測量(liang)能力還(hái)是相當(dāng)不錯的(de)，目前可(ke)解決的(de)辦法是(shi)：首🤞先在(zài)給熱⁉️用(yong)戶進行(hang)表計選(xuan)型時要(yao)盡量選(xuǎn)擇合适(shi)的口徑(jìng)，尤其不(bú)能過大(dà)‼️，口徑越(yue)💋大所可(ke)能出現(xian)小流量(liang)切換值(zhí)也越大(da)；其次一(yi)些熱用(yong)戶和供(gong)熱單位(wèi)協議，參(can)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(zai)一定溫(wen)度值以(yi)上按用(yong)🏒戶表計(jì)zui小汽量(liàng)統計，低(dī)于該溫(wen)度值視(shi)爲用戶(hu)停用，計(ji)量爲零(líng)。

     ⑤故(gù)障現象(xiang)用戶用(yong)汽量突(tu)然變小(xiǎo)，同時壓(yā)力也同(tóng)比⛱️例下(xià)降。

故障原(yuán)因：用戶(hù)端壓力(lì)變送器(qi)信号管(guǎn)堵塞或(huo)被閥門(men)被人爲(wei)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(shí)際流☂️量(liang)，和故障(zhang) 1道(dào)理相似(sì)，同樣的(de)脈沖信(xin)号下，壓(ya)力變小(xiǎo)給了計(ji)量系統(tong)❗一個介(jie)質比容(rong)變小的(de)假信息(xi)，通過系(xì)統的補(bu)償計💞算(suàn)後，總計(ji)量結果(guǒ)也♋失真(zhen)了。所以(yǐ)除了供(gong)汽方作(zuò)好日常(cháng)計量檢(jiǎn)查，及✍️時(shí)發現異(yi)常，通常(chang)還要求(qiu)用⭐戶方(fang)的表計(jì)盡量上(shang)鎖防止(zhi)人♈爲破(po)壞。壓力(lì)導管與(yu)變送器(qì)之間不(bú)裝閥門(mén)直通也(ye)是一個(gè)辦法。

      (6) 故障(zhang)現象對(dui)于無線(xian)電遠程(chéng)管理的(de)用戶，用(yong)戶端電(diàn)源消失(shi)，遠🔴程系(xì)統招測(ce)不到，直(zhi)至電源(yuán)恢複。系(xì)統招🔆測(cè)不到期(qī)㊙️間表計(jì)計量爲(wèi)零，給供(gòng)汽單位(wei)帶來損(sǔn)失。

       由于熱(re)用戶終(zhōng)端箱電(diàn)源的重(zhòng)要性，安(an)裝時就(jiù)要求接(jie)♍入熱🏃🏻用(yòng)戶端的(de)zui可靠電(dian)源，但如(rú)果用戶(hu)方用電(dian)不穩尤(yóu)其是✉️停(tíng)電後仍(réng)要進行(hang)生産的(de)，可增設(shè)一台大(da)‼️容量蓄(xù)電池，zui長(zhang)用電時(shi)間可達(da)一周。

3. 結束(shù)語

       在衆多(duō)的流量(liang)計中，渦(wo)街流量(liàng)計的經(jīng)濟性較(jiào)好，是一(yī)種經濟(ji)實惠的(de)流量計(ji)。渦街流(liú)量計的(de)基本性(xing)能處于(yú)中等偏(piān)上水平(píng)，購置費(fei)低于質(zhì)量式、電(dian)磁式、容(rong)積式等(děng)，而安裝(zhuāng)、運行、維(wei)護費低(dī)于節流(liu)式、容積(jī)式、渦輪(lun)式等，如(rú)僅作爲(wèi)控制系(xi)統檢測(ce)儀表可(kě)采用幹(gàn)校⭐方式(shì)節省周(zhou)期校驗(yàn)費用。

        多年(nián)實踐證(zhèng)明，渦街(jie)流量計(ji)的選用(yòng)選型和(he)使用）是(shì)用好流(liú)量計的(de)關鍵環(huan)節，儀表(biǎo)制造廠(chǎng)應加強(qiáng)售前服(fú)務，即幫(bang)助用戶(hu)選型，并(bing)在安裝(zhuāng)投用上(shàng)給予指(zhǐ)導。隻要(yào)抓住這(zhe)一環節(jie)，該流量(liàng)計不失(shī)爲一種(zhong)性能不(bu)錯的流(liú)量計