摘 要:
渦街(jie)流量計
是(shi)工業生産(chan)應用中常(chang)見的流體(ti)計量裝置(zhi),應用十分(fen)廣泛,但在(zai)現場檢測(ce)與應用中(zhong),氣體渦街(jie)流量計
的(de)檢測效果(guo)往往受到(dao)多種因素(su)的影響,導(dao)緻檢測結(jie)果準🍓确🈲性(xing)較差。針對(dui)氣體渦街(jie)流量計,明(ming)确其固☂️有(you)特性與計(ji)量特性,總(zong)結氣體渦(wo)街流量計(ji)計量中常(chang)見的問題(ti),并提出具(ju)體的解💰決(jue)方法。
渦街(jie)流量計被(bei)普遍應用(yong)于流體計(ji)量檢測,由(you)于其具有(you)量程範圍(wei)較大,測量(liang)精度相對(dui)較高,測量(liang)的穩定性(xing)、可靠性較(jiao)高,後期維(wei)修保護工(gong)作容易開(kai)展等🌈一系(xi)列😍應用優(you)勢,得到了(le)工業生産(chan)企業的青(qing)睐并廣泛(fan)應用在多(duo)個氣🐕體流(liu)量檢測領(ling)域。氣體渦(wo)街流量計(ji)在現場投(tou)入使用的(de)過程中,會(hui)出🔅現較多(duo)的問題影(ying)響測量效(xiao)果,大部分(fen)問題出現(xian)的主要原(yuan)💔因是缺乏(fa)對氣體渦(wo)街流量計(ji)計量特性(xing)的充分考(kao)慮。因此,從(cong)氣體渦街(jie)流量計計(ji)量特性出(chu)發,對計量(liang)中常見問(wen)題及解決(jue)方法進行(hang)以下探究(jiu)。
1 氣體渦街(jie)流量計的(de)固有特性(xing)
1.1 氣體渦街(jie)流量計計(ji)量原理
氣(qi)體渦街流(liu)量計的測(ce)量原理是(shi)應用渦街(jie)發生體,讓(rang)流🈲體在✊管(guan)内行成漩(xuan)渦,漩渦脫(tuo)落并逐漸(jian)向下傳播(bo),行成漩渦(wo)列,該現象(xiang)被稱作卡(ka)門渦街,渦(wo)街流量計(ji)也因此得(de)名。氣體渦(wo)街流量計(ji)測量流體(ti)體積的結(jie)果主要受(shou)到渦街頻(pin)率、渦街流(liu)量計儀表(biao)系數兩🧑🏾🤝🧑🏼大(da)因素的影(ying)響,計量表(biao)系數與流(liu)體特性無(wu)關,與流👈量(liang)計流通管(guan)橫截面積(ji)與渦街✍️發(fa)生體迎流(liu)面寬度㊙️有(you)關。其中🏃,渦(wo)街頻率與(yu)流體流速(su)之🚶間成線(xian)性正比關(guan)系。渦街流(liu)量計正♍是(shi)充分利用(yong)了以上關(guan)系與特性(xing),來計算🤟得(de)出氣體流(liu)量。
1.2 固有特(te)性分析
從(cong)氣體渦街(jie)流量計測(ce)量原理可(ke)以看出,其(qi)具有三大(da)固有特性(xing):一是渦街(jie)流量計測(ce)量流體計(ji)算的過程(cheng)中,受到💞系(xi)數的影💞響(xiang),計算方式(shi)與壓差類(lei)流量計🤟有(you)所不同;二(er)是😍渦街流(liu)量計瞬時(shi)流量的計(ji)算與漩渦(wo)産生的數(shu)量有關,如(ru)果測量環(huan)境中包含(han)複雜的幹(gan)擾因素,影(ying)💜響漩渦産(chan)生個數,則(ze)測量🙇♀️的精(jing)度會受到(dao)影響;三是(shi)從本質上(shang)來看,渦🈚街(jie)流量計采(cai)用數字信(xin)号測量的(de)方式,有漩(xuan)渦則判斷(duan)爲💋有信号(hao),無漩渦則(ze)判斷爲無(wu)信号,因此(ci)具有數字(zi)測量的固(gu)有特性🍓,與(yu)模拟信号(hao)測量流量(liang)計存在顯(xian)著差别。正(zheng)是因爲渦(wo)街流量計(ji)數字信号(hao)測量原理(li)的特性,其(qi)流體體✂️積(ji)測量精度(du)較高,但如(ru)果受到信(xin)号幹擾,則(ze)會嚴重❌影(ying)響測量結(jie)果,由于渦(wo)街流量計(ji)是根據信(xin)号頻率來(lai)進行測⛷️量(liang),因此測量(liang)數值的誤(wu)差往往與(yu)幹擾的🚶♀️強(qiang)度有直接(jie)關🔞系。爲了(le)較少幹擾(rao)信息與測(ce)量結果的(de)影響,可采(cai)用濾波器(qi)對信号降(jiang)低幹擾信(xin)号幅度,從(cong)而💜提高測(ce)⛱️量結果的(de)準确性。
2 氣(qi)體渦街流(liu)量計的計(ji)量特性
受(shou)到氣體渦(wo)街流量計(ji)固有特性(xing)的影響,其(qi)計量特性(xing)主要受到(dao)口徑選擇(ze)、測量範圍(wei)上下限、計(ji)量規格等(deng)因素的✊影(ying)響。目前,我(wo)國大部分(fen)工業生産(chan)在應用渦(wo)街流💋量計(ji)的過程中(zhong),出現運⚽行(hang)不良、檢測(ce)結果誤差(cha)嚴重等情(qing)形,大部分(fen)問題出現(xian)的原因是(shi)計量上⁉️限(xian)、下限的預(yu)估偏差,亦(yi)或者是直(zhi)管段長度(du)不足,導緻(zhi)測量精度(du)🏃♂️不高、測量(liang)誤差較大(da)。針對以上(shang)問題,應進(jin)一步明确(que)氣體渦街(jie)流量計的(de)計♍量上限(xian)、下限特性(xing),具體分析(xi)如下。
2.1 計量(liang)下限特性(xing)
渦街流量(liang)計下限并(bing)非是特定(ding)值,即使氣(qi)體渦街流(liu)量計和✔️氣(qi)體狀态均(jun)不發生變(bian)化,計量下(xia)限也有可(ke)🆚能會産生(sheng)🤞一定的變(bian)化。計量下(xia)限受到氣(qi)體密度、幹(gan)擾強度、低(di)端頻響等(deng)因素的影(ying)響,如果氣(qi)體流量低(di)于氣體渦(wo)街流量計(ji)🔅的計量下(xia)限,通常情(qing)況下可能(neng)🍓會出現計(ji)量示值爲(wei)零、計量趨(qu)勢異常的(de)現象。渦街(jie)🛀🏻流量計計(ji)量💃下限變(bian)化範圍較(jiao)🐉大,難以準(zhun)确預估下(xia)限計量數(shu)據。充分考(kao)慮渦✔️街流(liu)量計☔的計(ji)量下限,應(ying)充分考慮(lü)計量下限(xian)♈特性,對流(liu)量計量下(xia)限進行查(cha)詢。渦街流(liu)量計的測(ce)量📐下限受(shou)幹擾影響(xiang)較大,低于(yu)下限的流(liu)量難以🈚給(gei)出有意義(yi)的計量數(shu)🔴據,因此應(ying)對幹擾信(xin)号進行排(pai)除,避💛免大(da)誤差的出(chu)現。在實際(ji)應用氣體(ti)渦街流量(liang)計的時候(hou)發現,影響(xiang)計量下限(xian)‼️特性的主(zhu)🏃🏻♂️要因素包(bao)括渦街流(liu)量計的抗(kang)幹擾能力(li)、環境中的(de)幹擾強度(du)兩個方面(mian)。渦街🛀流量(liang)計應按照(zhao)🔆幹擾信号(hao)的幅度對(dui)幹擾信号(hao)進行剔除(chu),首先對檢(jian)測信号的(de)幅度進行(hang)識别,如果(guo)不在标準(zhun)範圍内則(ze)判定爲幹(gan)擾🔞信号,對(dui)信号不進(jin)行計數。通(tong)常情況下(xia),渦街流量(liang)計計量的(de)流量越小(xiao),信号🔞幅度(du)越弱🔞,設置(zhi)🏃♂️的幹擾信(xin)号識别門(men)限越高🚶,這(zhe)也是渦街(jie)⚽流量計計(ji)♈量下限最(zui)主要的特(te)性之一。
2.2 計(ji)量上限特(te)性
渦街流(liu)量計計量(liang)上限特性(xing)較爲明顯(xian),如果在檢(jian)測的過程(cheng)中氣體流(liu)量超出上(shang)線,則誤差(cha)相差的結(jie)果較大👉,甚(shen)至會産生(sheng)安全危險(xian),嚴重影響(xiang)氣體流量(liang)的檢測情(qing)況。渦街流(liu)量計🥵計量(liang)上線信号(hao)處理通常(chang)受🈚到多種(zhong)因💋素的影(ying)響,包括高(gao)端品香特(te)性、發生體(ti)的抗載能(neng)力、氣體流(liu)速上限等(deng)。針對渦街(jie)🔞流量計計(ji)量上限,結(jie)合計🤞量原(yuan)理的特性(xing),應主要考(kao)慮兩個🙇♀️方(fang)面,一是超(chao)限倒走現(xian)象,二是傳(chuan)感器或者(zhe)發生體出(chu)現斷👨❤️👨裂的(de)現象。通常(chang)情況下,氣(qi)體計量與(yu)渦街的穩(wen)定性叫着(zhe)較㊙️大的關(guan)系,檢測氣(qi)體流量越(yue)大,渦街的(de)穩定性越(yue)差,此時如(ru)果超出流(liu)量上限,則(ze)會✉️産生倒(dao)走🌐現象,氣(qi)體流量越(yue)大計量的(de)結果越小(xiao)。倒走現象(xiang)的出現導(dao)緻計量結(jie)果誤差過(guo)大。采用部(bu)分算法技(ji)術可以減(jian)少✍️倒走現(xian)象的出現(xian),部分🔴廠家(jia)爲了提高(gao)氣體渦街(jie)流量計的(de)整體性能(neng)采用了較(jiao)多的算法(fa)來減小倒(dao)走誤差,但(dan)是算法的(de)使用同樣(yang)也存在較(jiao)高的風險(xian)。氣體✨流量(liang)超出檢測(ce)上限的情(qing)況下渦街(jie)流量計已(yi)經難以承(cheng)受,此時很(hen)有可能會(hui)對流量計(ji)帶來損傷(shang),傳感器受(shou)到損壞影(ying)響後續使(shi)用,甚至傳(chuan)感器和發(fa)生體會與(yu)諧波産生(sheng)共振,進而(er)導緻流量(liang)計🚶部件産(chan)生斷裂,嚴(yan)重🔴影響後(hou)續渦街流(liu)量計的使(shi)用,增加了(le)維修和保(bao)護的成本(ben)費用。
3 計量(liang)中的常見(jian)問題及解(jie)決方法
基(ji)于以上對(dui)氣體渦街(jie)流量計的(de)固有特性(xing)和計量特(te)性進😄行分(fen)析,能夠看(kan)出在具體(ti)應用渦街(jie)流量計的(de)過程中會(hui)出現較多(duo)的常見問(wen)題,常見問(wen)題的出現(xian)通常情況(kuang)下會嚴重(zhong)影響計量(liang)示值🌍的精(jing)度,甚至嚴(yan)重情況會(hui)損壞渦街(jie)流量計的(de)部分元件(jian)。針對以上(shang)問題,應采(cai)取适當的(de)解⁉️決方法(fa),具體分析(xi)如下:
3.1 口徑(jing)選擇
氣體(ti)渦街流量(liang)計在使用(yong)的過程中(zhong),對管道設(she)計以☀️及安(an)裝的🆚要求(qiu)較高,如果(guo)沒有按照(zhao)具體的安(an)裝和計量(liang)要求✨進行(hang)設計✉️,則會(hui)嚴重影響(xiang)氣體渦街(jie)流量計的(de)計量特性(xing)。同時,不同(tong)的氣體流(liu)量、用氣量(liang)應采用不(bu)同的管道(dao)口徑,如果(guo)用氣量較(jiao)大而管道(dao)口徑選擇(ze)較小,則會(hui)影響計量(liang)🤞精度,出現(xian)計量誤差(cha)。爲了🌈解決(jue)該問題,在(zai)實際應用(yong)渦街流量(liang)計的時候(hou),應充分考(kao)慮到渦街(jie)流量計安(an)裝設計要(yao)㊙️求,選擇合(he)适口徑,确(que)保符合用(yong)氣量。
3.2 環境(jing)影響
從渦(wo)街流量計(ji)的固有特(te)性可以看(kan)出,計量過(guo)程中容易(yi)受到🔱環境(jing)中幹擾因(yin)素的影響(xiang),環境振動(dong)産生的信(xin)号會影響(xiang)渦街流量(liang)計的示值(zhi)。爲了提高(gao)渦街流量(liang)計的抗幹(gan)擾性,部分(fen)廠家采用(yong)調整參數(shu)的方式消(xiao)除振動幹(gan)擾的影響(xiang)。氣體🛀🏻渦街(jie)流量計的(de)部分元件(jian)對環境中(zhong)的溫濕度(du)較爲敏感(gan),在進行氣(qi)體計量的(de)過程中🔴,應(ying)對溫度、濕(shi)度情況進(jin)行嚴格把(ba)👄控,采🔞取适(shi)當的💋控溫(wen)措施,防止(zhi)🈲渦街流量(liang)👄計中的部(bu)分元件毀(hui)壞。
3.3 電磁幹(gan)擾
在電磁(ci)幹擾方面(mian),部分工業(ye)生産環境(jing)中用電設(she)備較多,電(dian)🚩源頻⭕率對(dui)渦街流量(liang)計的計量(liang)也會産生(sheng)影響,在♈部(bu)分特殊情(qing)況下會導(dao)緻示值的(de)增加。爲了(le)降低電源(yuan)幹擾,應采(cai)取适當防(fang)幹擾措施(shi),并加強對(dui)電磁幹擾(rao)情況的重(zhong)視。渦街流(liu)量計在計(ji)量的過程(cheng)中周圍應(ying)盡量避免(mian)用電設備(bei),減少環境(jing)💔中的電磁(ci)幹🆚擾。
3.4 後期(qi)維護
氣體(ti)渦街流量(liang)計的長期(qi)穩定應用(yong)離不開維(wei)修和✊保護(hu)工作,在現(xian)場應用的(de)過程中出(chu)現接線錯(cuo)誤等問題(ti),則及⛷️時閱(yue)讀說明書(shu)或者咨詢(xun)生産廠家(jia),予以解決(jue)。如果氣體(ti)渦街流量(liang)計内㊙️部元(yuan)件出現了(le)問題,例如(ru)發生體出(chu)現損壞等(deng),則應采取(qu)電容值測(ce)試的📞方式(shi)對發生體(ti)的損壞情(qing)況進行判(pan)斷💞,實際損(sun)壞則及時(shi)更換。爲了(le)避免渦街(jie)流量㊙️計關(guan)鍵部件的(de)損壞,在實(shi)際應♍用的(de)過程中應(ying)💛加大流量(liang),防止壓電(dian)晶體與殼(ke)體之間有(you)細微顆粒(li)的存留,亦(yi)或者✔️定期(qi)對氣體渦(wo)街流量計(ji)進行維❄️護(hu)工作,拆下(xia)發生體進(jin)行清洗,确(que)保後續的(de)正常使用(yong)。
4 結論
通過(guo)對氣體渦(wo)街流量計(ji)的固有特(te)性進行分(fen)析,明确❌了(le)❤️其計量的(de)基本原理(li)、固有特性(xing)以及計量(liang)上限💜、下限(xian)特性,并針(zhen)📱對口徑選(xuan)擇、環境影(ying)響、電磁幹(gan)擾、後期維(wei)護💯中出現(xian)㊙️的常見問(wen)題,提出了(le)具體的解(jie)決對策,爲(wei)相關工作(zuo)人員🏃🏻♂️提供(gong)參考。