渦街流量計選型及應(yīng)用中的特殊性

   在測量工業(yè)管道介質(zhì)流體體積流量時，渦街流量計是重要的測量儀表之一。渦街流量計具有很高的測量精度以及較大的量程范圍，且儀表參數(shù)的穩(wěn)定性比較高，儀器內(nèi)部的零部件均不可動，對維護(hù)保養(yǎng)的要求相對較低，能夠很好地適應(yīng)多種工況條件下的測量需要，因此渦街流量計的應(yīng)用范圍十分廣泛。在實際應(yīng)用渦街流量計進(jìn)行測量時要全面掌握渦街流量計在使應(yīng)用中的特殊性，并根據(jù)渦街流量計的固有特性來合理選型，這樣才能有效提高測量的精度和效果，確保測量結(jié)果符合設(shè)計要求，充分發(fā)揮街流量計應(yīng)有的作用。

1概述渦街流量計基本原理分析

渦街發(fā)生體是設(shè)置在流通管內(nèi)的非流線型柱體結(jié)構(gòu).當(dāng)渦街發(fā)生體周圍后流體經(jīng)過時，發(fā)生體的兩側(cè)就會有交替漩渦產(chǎn)生。而在漩渦脫落后會向下游進(jìn)行傳播，從而形成交叉排列的兩列漩渦，即卡門淀渦現(xiàn)象”。渦街頻率則主要是指在漩渦在單位時間內(nèi)的產(chǎn)生數(shù)量，其與流速之間的關(guān)系為線性正比例。而根據(jù)卡門渦街特性來對管道內(nèi)的渦街頻率進(jìn)行測量，以實現(xiàn)測量管道內(nèi)介質(zhì)流量目的的測量儀器就是渦街流量計。

2 選擇渦街流量計類型特殊性分析在對渦街流量計進(jìn)行選擇時，首要問題和選擇其他類型流量計相同，都是要合理選擇流量計的口徑規(guī)格。在對流量計口徑規(guī)格進(jìn)行選擇時，應(yīng)充分考慮實際測量范圍的要求等因素，對不同流量計儀器的測量上下限范圍進(jìn)行對比分析，從而合理選擇相應(yīng)的口徑規(guī)格(在選型時要注意渦街的上下限)

在渦街流量計的使用過程中，往往會由于忽視了測量限值因素，或者是對測量限值的理解不準(zhǔn)確，影響了渦街的正常運行，并造成測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。由于渦街流量計這種儀器對于旋轉(zhuǎn)流以及流暢畸變具有較高的敏感度，因此應(yīng)選擇具有流動調(diào)整期以及直段管長度能夠達(dá)到測量要求的設(shè)備，才能有效提高測量的準(zhǔn)確性。2.1 選型時要對測量下限特殊性進(jìn)行充分的考慮對于渦街流量計來說，其測量下限是一個可變數(shù)值當(dāng)工況條件發(fā)生改變時，同一設(shè)備在對相同狀態(tài)流體進(jìn)行測量時，其測量下限也會存在變化的可能?。當(dāng)流量未達(dá)到測量下限條件時，渦街流量計的示值通常會出現(xiàn)0的顯示，無法準(zhǔn)確反映流量趨勢。影響渦街流量計實際測量下限的因素有很多，例如施測環(huán)境的干擾強(qiáng)度、設(shè)備的抗干擾性、雷諾數(shù)、信號和傳感器增益處理的低端頻響因素以及流體工況密度等，所以難以通過查詢產(chǎn)品樣本等方法來直接掌握測量下限的變化范圍，這就要求測量人員必須對各種因素進(jìn)行全面的分析，并對各種因素影響下的測量下限進(jìn)行計算查詢最后應(yīng)將計算結(jié)果的最高值確定為測量下限的實際數(shù)值。

2.2 選型時要對測量上限特殊性進(jìn)行充分的考慮

當(dāng)渦街流量計的被測流量體積超過其測量上限時，不僅會產(chǎn)生超差問題，甚至?xí)斐砂l(fā)生體或者傳感器出現(xiàn)斷裂等嚴(yán)重的事故，對下游設(shè)備造成嚴(yán)重的安全威脅

影響流量計實際測量上限數(shù)值的因素主要包括渦街發(fā)生體以及傳感器的實際抗載性能、信號增益處理系統(tǒng)的實際高端頻響等。通常在產(chǎn)品樣本中會標(biāo)示儀器在測量液體、氣體以及蒸汽時的可測流體流速的上限數(shù)值，將其與流通管的裁面面積相乘就能夠?qū)r體積流量的測量上限進(jìn)行計算同時，也可以以此為基礎(chǔ)來對質(zhì)量流量等進(jìn)行上限值進(jìn)行核算分析”。當(dāng)流量加大時，會造成渦街穩(wěn)定性下降;而當(dāng)流量超出上限時，受高端頻響因素的影響，其不穩(wěn)定性將進(jìn)一步加劇，因此隨著流量的快速上升，漏記漩渦的數(shù)量也將不斷增加，造成顯示數(shù)值出現(xiàn)倒走的特殊情況，此時的測量超差十分嚴(yán)重。雖然一些產(chǎn)品在其樣本說明中指出，可以通過特殊算法來對倒走現(xiàn)象加以抵消，從而使渦街流量計的示值能夠在超限后仍維持在上限，以控制誤范圍，然而這種處理方式不僅會進(jìn)一步增加現(xiàn)場超限的判定難度，甚至還會產(chǎn)生傳感器斷裂等嚴(yán)重的安全事故。另外，部分渦街流量計儀器采用的是合并漩渦傳感器以及渦街發(fā)生體的結(jié)構(gòu)形式。