浅析 涡街流量计在综合水测量中的应用_江苏金湖黄河自动化仪表厂

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浅析 涡街流量计在综合水测量中的应用

1 涡街流量计在综合水测量中的分布
 
      1.1 涡街流量计的分布情况
 
      综合水装置的供水部分有6台涡街流量计对原水、生产水给水及回水进行计量,循环水部分设有6台涡街流量计对循环水给水及回水、生产水补水、过滤器及热电冲灰池给水及HMD回水进行计量。
 
      1.2 涡街流量计的工作原理
 
      涡街流量计又称卡门涡街流量 计.它是利用流体自然振荡的原理制成的一种分离型流量计。当流体以足够大的流速流过垂直于流体流向的物体时,若该物体的尺寸适当,就会在物体的后面沿两条 平行直线上产生整齐排列且转向相反的涡列。涡列的个数,即涡街的频率与流体的流速成正比,f=S·v/d(其中S为斯特罗哈数,v为管道内平均流速,d为 柱状体迎流面的宽度),因此通过测量涡街的频率就可知道流体的流速,进而测出流体的流量。
 
      2 传感器安装注意事项
 
      (1)传感器应水平或垂直安装(流体的流向应自下而上)在与公称通径相应的管道上。
      (2)当涡街流量计在用作流量调节时,特别注意应将流量调节阀安装在传感器的后面,否则在小流量时易产生射流,造成在流量调节时流量值与阀门的开度成反比的故障现象。
      (3)流量计在安装时其上游和下游应配置一定长度的直管段,其长度应满足表1的要求。 
 
表1 流量计前后直管段安装要求
 
 
 
上游管道形式
 
上游直管段形式
 
下游直管段形式
 
同心缩全开匣阀
 
≥15D
 
≥5D
 
一个90℃弯头
 
≥20D
 
≥5D
 
同一平面两个90℃弯头
 
≥25D
 
≥5D
 
不同平面两个90℃弯头
 
≥30D
 
≥5D
 
      (4)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,如流量计必须安装在有振动的管道上时,可以采取下面的方法来减小振动带来的干扰:
 
      ① 在流量计上游2D处加装固定支撑点。
      ② 在满足直管段要求的前提下,可加软管过渡。
 
      (5)流量计安装在高温管道上时,传感器必须垂直向下安装。
 
      3 流量计现场使用注意事项
 
      (1)在供水系统中,流量计一般安装在仪表井内,为了防止在雨季仪表井进水而损坏仪表,尽量将仪表移出仪表井,或选用分离型传感器进行改造。
      (2)当流量计附近有大功率的电机时,为了避免工频干扰,除对传输电缆增加屏蔽外,信号的传输方式应尽量采用4~20mA直流信号,不采用脉冲信号。
      (3)对流量计的技术参数应做好档案记录管理,如流量计的KQ 系数、满度频率(fmax)等,这些数据的丢失对以后仪表的维护会造成很大的困难。
      (4)对于采用本安型的流量计要严格按规定进行电路的连接,不能随意采用代用仪表去替代配套的防爆相关的设备,更不能随意改动本安电路的参数和结构,在调试仪表时,使用的仪器要正确接线,防止测试仪器破坏流量计的防爆性能。
      (5)采用隔爆型流量传感器时,绝对不能在通电状态下在现场打开仪表设备外壳,在检修时要注意保护外壳,尤其是流量计的隔爆接合面不能受损伤。
      (6)应定期将检测元件从管道中取出,用酒精或汽油进行清洗。
 
      4 故障的诊断与排除
 
      对笔者在现场对涡街流量计使用和维护时流量计出现的一些故障现象及排除故障的对策进行了粗浅的总结,仅供大家参考。
 
     (1)故障现象:通电后流量传感器无信号输出。
 
      原因分析:① 管道内工艺介质没有流动;
                     ② 传感器供电不正确。
 
      故障排除:① 通知工艺部门开阀门,通流量;
                     ② 检查接线是否正确,供电是否正常。
 
      (2)故障现象:管道内无流量,但传感器有输出信号。
 
      原因分析:① 接地不良,引人干扰;
                     ② 管道震动较大;
                     ③ 传感器增益过大。
 
      故障排除:① 检查接地电阻,应不大于10Ω,否则处理接地;
                     ② 根据前面叙述的方法进行减振;
                     ③ 调整增益电位器至合适的值。
 
      (3)故障现象:管道内有正常流量,但传感器输出频率为50Hz。
 
      原因分析:流量计附近有大功率的电机或比较强的电场。
      故障排除:加强对信号线的屏蔽处理,并将原脉冲信号改为标准电流信号。
 
      (4)故障现象:小流量时输出信号不稳定,大流量时输出信号稳定。
 
      原因分析:① 管道内介质的流量低于流量计工作的下限流量;
                     ② 传感器增益过小。
 
      故障排除:① 对流量计重新选型或将工艺管道缩径;
                     ② 调整增益电位器至合适的值。
 
      (5)故障现象:正常流量时传感器输出信号不稳。
 
      原因分析:① 用示波器检查输出信号是漏脉冲还是多脉冲,前者说明增益过小,后者说明增益过大;
                     ② 流量计安装不正确,流场产生振动。
 
      故障排除:① 调整增益电位器至合适的值;
                     ② 按照流量计前后直管段的要求进行安装。
 
      (6)故障现象:在调节流量时流量与阀门的开度成反比。
 
      原因分析:调节阀安装在流量计的前面,在小流量时产生射流。
      故障排除:将调节阀安装在流量计的后面。
 
      (7)故障现象;管道内有流量而传感器无输出。
 
      原因分析:① 接线端子与传感器的放大板间接线有虚连或断线;
                     ② 放大器损坏。
 
      故障排除:① 将接线端子与传感器的放大板间接线有虚连或断线处理好;
                     ② 更换放大器。
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