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渦街流量計(jì)的測(cè)量原理
渦街流量計(jì)的基本原理是卡門(mén)渦街現(xiàn)象，漩渦在漩渦發(fā)生體的兩側(cè)交替產(chǎn)生，在柱體下游形成渦街。漩渦分離的頻率與流速成正比，與漩渦發(fā)生體的寬度成反比，可以用下式表示：
f=st*v/d 公式（1）
式中：
f:漩渦分離頻率
St：無(wú)量綱常數(shù)（斯特勞哈爾）
V：漩渦發(fā)生體的流速
d：漩渦發(fā)生體的迎流面寬度
通過(guò)測(cè)量漩渦的分離頻率便可測(cè)出流體流速和瞬時(shí)流量。斯特勞哈爾數(shù)St是可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的無(wú)量綱常數(shù)。斯特勞哈爾數(shù)St與雷諾數(shù)Re函數(shù)關(guān)系中的線性部分，即是渦街流量計(jì)的線性測(cè)量范圍，檢測(cè)出頻率f即可求得管內(nèi)流體的流速，再由流速求出體積流量。一段時(shí)間內(nèi)輸出的脈沖數(shù)與流體的體積之比（流過(guò)單位體積流體對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)）稱(chēng)儀表系數(shù)（K系數(shù)）。
K=N/Q 公式（2）
式中：
K:儀表系數(shù)（脈沖/米3）
N:脈沖數(shù)
Q:流體體積（米3）
用于測(cè)量流量的漩渦分離頻率隨流速而變化，不受流體密度和粘度的影響。伴隨漩渦分離產(chǎn)生的局部壓力脈動(dòng)由壓力敏探頭檢測(cè)出來(lái)，并在檢測(cè)電路中被轉(zhuǎn)換成與漩渦頻率相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)。信號(hào)轉(zhuǎn)換器將此脈沖信號(hào)變換成4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電路信號(hào)輸出。
渦街的產(chǎn)生使周?chē)牧黧w產(chǎn)生振動(dòng)，安放在旋渦發(fā)生體下游的壓電檢測(cè)頭受到交變應(yīng)力作用而產(chǎn)生交變電荷輸出，前置放大器將該電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后輸出與流速成正比的脈沖信號(hào)，積算顯示儀將信號(hào)分頻，累加顯示出流體累計(jì)體積流量和瞬時(shí)流量。
2、渦街流量計(jì)的技術(shù)特點(diǎn)
渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，安裝維護(hù)方便，比孔板式流量計(jì)中導(dǎo)壓管的安裝要方便的多。它適用測(cè)量流體的種類(lèi)多，一般液體，氣體，蒸汽及部分混合相流體皆可適用。精度在流量計(jì)的測(cè)量中屬中上水平，相對(duì)誤差可達(dá)士1%左右。測(cè)量范圍寬，液體可達(dá)10：1或20：1，而一般孔板式差壓流量計(jì)只有3：1左右。它的壓損小，約為孔板流量計(jì)的1/2～1/4。輸出信號(hào)是與流量成正比的脈沖信號(hào)，適用于總量計(jì)量，并且無(wú)零點(diǎn)漂移。在壹定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號(hào)不受流體物性(如密度，粘度)及組分的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀及尺寸和管道尺寸有關(guān)，這樣流量計(jì)可以在一種典型介質(zhì)中校準(zhǔn)，可用于適合的各種介質(zhì)。渦街流量計(jì)已發(fā)展眾多類(lèi)型的旋渦檢測(cè)技術(shù)，可適應(yīng)不同測(cè)量對(duì)象的需要。渦街流量計(jì)的價(jià)格適中，在新型流量計(jì)中屬于價(jià)格比較便宜的儀表。根據(jù)渦街流量計(jì)的測(cè)量原理，它不適于低雷諾數(shù)介質(zhì)的測(cè)量，介質(zhì)的雷諾數(shù)在20000以上測(cè)量值才穩(wěn)定，故在高粘度，低流速，小口徑情況下的應(yīng)用受到限制。渦街流量計(jì)會(huì)受到介質(zhì)旋渦分離的穩(wěn)定性的影響，如流速分布畸變，旋轉(zhuǎn)流等，造成計(jì)量失真，因此應(yīng)根據(jù)上游側(cè)不同形式的阻流件配置足夠長(zhǎng)的直管段或加裝整流器，安裝要求參照節(jié)流式差壓流量計(jì)的直管段長(zhǎng)度要求安裝。力敏檢測(cè)法的渦街流量計(jì)對(duì)管道機(jī)械振動(dòng)比較敏感，因此在強(qiáng)振動(dòng)場(chǎng)所使用渦街流量計(jì)要采取防振措施。與渦輪流量計(jì)相比儀表系數(shù)較低，分辨率低，口徑越大越低，一般滿管式渦街流量計(jì)用于DN300以下。渦街流量計(jì)在脈動(dòng)流，混相流中尚欠缺理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
3、在線檢測(cè)及修復(fù)
渦街流量計(jì)出現(xiàn)故障一般是請(qǐng)儀表生產(chǎn)廠家，或者停送所測(cè)介質(zhì)，進(jìn)行傳感器更換等處理。這樣無(wú)形中延長(zhǎng)了故障處理時(shí)間，給生產(chǎn)造成很大影響。為了解決在線渦街流量計(jì)在修復(fù)過(guò)程中造成生產(chǎn)停產(chǎn)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)的實(shí)踐，摸索出了一個(gè)不影響生產(chǎn)的在線檢測(cè)、修理渦街流量計(jì)的方法。
首先根據(jù)渦街流量計(jì)的測(cè)量原理對(duì)其電器元件和電路部分進(jìn)行認(rèn)真的研究和測(cè)試，知其電路原理，這對(duì)研究和分析其運(yùn)行故障起很大的作用。
現(xiàn)在如果在線渦街流量計(jì)出現(xiàn)故障，不用從管道上進(jìn)行拆卸，根據(jù)其故障現(xiàn)象，斷開(kāi)傳感器的信號(hào)線，加一個(gè)毫伏級(jí)的脈沖信號(hào)，用MC2逐級(jí)測(cè)試一級(jí)運(yùn)放和二級(jí)運(yùn)放的輸出，如果能接收到脈沖信號(hào)說(shuō)明這部分電路沒(méi)問(wèn)題。如果接受不到脈沖信號(hào)，說(shuō)明這一部分電路有問(wèn)題。這樣就可以縮小故障的檢查范圍，減少故障的處理時(shí)間。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，一般都是運(yùn)算放大器損壞，只要更換新的運(yùn)放，儀表投運(yùn)后，運(yùn)行基本正常。利用這種方法，很快就能排除故障。既不影響公司的正常生產(chǎn)，排除了生產(chǎn)的故障，又節(jié)省了更換新儀表的各種費(fèi)用。
另外，如果檢查完電路部分無(wú)問(wèn)題后，儀表運(yùn)行還不正常就要考慮前面?zhèn)鞲衅骱妥枇靼l(fā)生體是否有問(wèn)題了。根據(jù)我們處理故障的經(jīng)驗(yàn)，一般正常使用時(shí)這部分出現(xiàn)問(wèn)題的幾率較少。
