渦街流量計常見故障及分析解決維修方案之二

4.9 渦街流量計常見故障九、 一臺DN50渦街流量計，從說明書查到，其液體用流量范圍是3-50m3／h。我們在油流標(biāo)準(zhǔn)裝置上標(biāo)定的結(jié)果是10-50 m3／h符合精度要求，但10m3／h以下精度不合格，應(yīng)如何評價此臺流量計?

渦街流量汁說明書中，標(biāo)明的流量范圍是使用于特定參考介質(zhì)的流量范圍，如液體—般指常溫水。用于其他介質(zhì)時，可用流量范圍將隨介質(zhì)的粘度和密度不同而異。由于油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用粘度比水大，密度比水小的柴油做標(biāo)定介質(zhì)，流量計的下限流量—般都會相應(yīng)提高，使可用流量范圍變窄。所以，渦街流量計在油流量標(biāo)定裝置上標(biāo)定出現(xiàn)小流量性能變差是正常的。由此我們不難推斷，如果用液化石油氣(這種低粘度介質(zhì))標(biāo)定渦街流量汁，將會得到比水好的相反結(jié)果。

4.10問題十、我們采用水渦街流量計標(biāo)定裝置，發(fā)現(xiàn)小流量時，儀表出現(xiàn)很大的正誤差(K值偏大很多)為什么?

這種情況一般出于以下兩種原因(之一或兼有)：

4.10.1標(biāo)定小流量時，切換成小容器。使特性銜接出現(xiàn)偏差。

4.10.2流量計在裝置上安裝時，同心度不好或儀表實際內(nèi)徑明顯大于裝置管道內(nèi)徑。第二種原因中，同心度不好對小口徑流量計的影響尤為明顯，常常是主要原因。同心度不良還是幾次標(biāo)定結(jié)果不一致的主要原因。所以，對小口徑流量計在裝置上的安裝對中一定要給以足夠重視。

4.11問題十一、蒸汽流量計飽和蒸汽流量時，安裝了Ptl00熱電阻測量蒸汽溫度發(fā)現(xiàn)流量計顯示表顯示的蒸汽溫度和壓力都偏低，致使蒸汽質(zhì)量流量顯示也偏低。應(yīng)如何處理?

由于顯示儀顯示的飽和蒸汽壓力是由蒸汽溫度直接推算出來的，測得溫度偏低，必然導(dǎo)致壓力隨之偏低。因此，應(yīng)該解決溫度測量不準(zhǔn)的問題。在顯示儀處測量熱電阻的阻值便可判斷問題出在顯示儀或熱電阻。如果測量值并不偏低，則問題在顯示儀。如果測量阻值偏低，則問題出在熱電阻方面。熱電阻阻值偏低，既可能由于熱電阻本身阻值溫度對應(yīng)關(guān)系不準(zhǔn)確，也可能由于熱電阻及溫度套管安裝有問題，致使熱電阻本身溫度與蒸汽溫度存在差異。常見的熱電阻問題是熱電阻插入深度不夠，其結(jié)果是測量溫度比實際溫度低。按照以上思路分析判斷，測量溫度偏低的問題便可以得到解決，蒸氣流量偏低的問題也就隨之解決了。在儀表使用現(xiàn)場還可能遇到一種情況，就是上面提到的問題都不存在，儀表安裝都沒有問題，但溫度示值還是不對。這種情況則很可能由于環(huán)境電氣干擾。測溫電阻到儀表的沿途可能有變頻設(shè)備，變壓器或大功率電機(jī)等會發(fā)出較強(qiáng)的不同頻率的干擾，造成電阻值測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。這時，可在熱阻上適當(dāng)并聯(lián)濾波電容，將交流干擾噪聲短路。

4.12問題十二、采用渦街流量計測量蒸汽流量時，感到測量結(jié)果有明顯偏差，對流量計認(rèn)真考核后，斷定流量計儀表系統(tǒng)(包括流量傳感器、顯示儀表和溫度壓力儀表)完全正常。那么，問題出在哪里呢?

在排除了儀表系統(tǒng)的問題以后，應(yīng)該進(jìn)行熱力學(xué)上的分析、這時有幾種情況應(yīng)該加以注意.測量飽和蒸汽時：

飽和蒸汽在管道中傳輸時，由于散熱而溫度降低，壓力下降，并出現(xiàn)凝結(jié)水的密度遠(yuǎn)大于蒸汽，因而，蒸汽凝結(jié)將導(dǎo)致蒸汽流量明顯變小。

4.12.1測量飽和蒸汽時，—般只測量溫度或只測量壓力，因為壓力和溫度存在固定的對應(yīng)關(guān)系。然而，當(dāng)管道保溫良好，流動阻力損失很大時(管道上有開度很小的閥門，減壓裝置等)，下游蒸汽很可能會由于壓力急劇降低而變成過熱蒸汽(熱力學(xué)上的絕熱節(jié)流效應(yīng))。這樣的蒸汽，應(yīng)該按過熱蒸汽對待，同時測量溫度和壓力。如果仍然按飽和蒸汽對待，將會出現(xiàn)較大偏差。

4.12.2測量過熱蒸汽時：如果管道保溫不好，流動阻力損失又不大(管道上沒有太多的閥門等阻力件)，則溫度快速降低而有可能使蒸汽由過熱變?yōu)轱柡?，并出現(xiàn)凝結(jié)水。此時，如果儀表依然按過熱蒸汽規(guī)律進(jìn)行密度運算將會帶來附加誤差，而凝結(jié)水的出現(xiàn)，又會使測量結(jié)果的偏差進(jìn)一步加大。

4.13問題十三、使用本安防爆型、隔爆型渦街流量計的安全要點是什么?

當(dāng)采用本安防爆型渦街流量傳感器與流量顯示儀組成流量測量系統(tǒng)時，它們之間必須裝有與防爆型傳感器電氣參數(shù)匹配的防爆安全柵，而且防爆安全柵和顯示儀都必須安裝在安全區(qū)(非爆炸性環(huán)境)。當(dāng)使用隔爆型渦街流量計時，應(yīng)嚴(yán)格遵守“通電狀態(tài)下，不準(zhǔn)打開隔爆電器外殼”? 的規(guī)定，在通電情況下，打開隔爆外殼進(jìn)行電氣調(diào)整是非常危險和絕對不允許的。

4.14問題十四、“渦街流量計性能與測量介質(zhì)無關(guān)“的含義是什么？

渦街流量計是一種速度式流量計，儀表輸出信號的頻率與介質(zhì)流速成比例關(guān)系。從公式f=St ×v/d 可以看出，對于具體一臺渦街流量計，St和d 是儀表結(jié)構(gòu)參數(shù)，頻率f 僅取決于流速v。至于測量介質(zhì)究竟是氣體，液體或蒸汽，介質(zhì)溫度，壓力密度，粘度等熱工狀態(tài)參數(shù)如何,均不會對儀表輸出信號的頻率產(chǎn)生影響。因此，儀表的測量特性，即儀表系數(shù)k=f/(vF)=St/dF (F為流道斷面積)與測量介質(zhì)無關(guān)。換句話說，渦街流量計用于測量不同介質(zhì)時，儀表系數(shù)是相同的。

4.15問題十五、既然渦街流量計性能與測量介質(zhì)無關(guān), 為什么渦街流量計測量氣體和蒸汽時還要測量介質(zhì)壓力和溫度?

首先我們要記住, 渦街流量計測量的流量, 是流經(jīng)流量計的介質(zhì)體積流量。正是由于渦街流量計性能與測量介質(zhì)無關(guān)，流量計提供給我們的是流經(jīng)流量計的介質(zhì)體積流量而不管介質(zhì)壓力有多大，溫度有多高，密度是多少。對于流量計的使用者來說，僅知道流過流量計的氣體或蒸汽的體積是不夠的，我們需要知道的是流過流量計的介質(zhì)的質(zhì)量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積，以便進(jìn)行物流的平衡分析或物料交易結(jié)算。因此，需要隨時測量介質(zhì)的壓力，溫度等熱工狀態(tài)參數(shù)，以便將流量計提供的工況體積流量換算成相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積。所以測量溫度和壓力不是渦街流量計本身的需要，而是我們對流量信息內(nèi)容的需要。顯然，如果我們只需了解工況下的體積流量，我們就不必測量介質(zhì)溫度和壓力了。

4.16問題十六、有時，管道的設(shè)計流量范圍比流量計的可用流量范圍寬得多，按大流量選用較大口徑流量計，恐怕流量小時儀表不能準(zhǔn)確計量；按小流量選用較小口徑流量計，又擔(dān)心流量大時過不去。出現(xiàn)這種情況應(yīng)如何處理？

每臺流量計都有其適用的流量范圍，我們不應(yīng)該主觀地要求它完全滿足我們定的流量范圍。出現(xiàn)這種情況，應(yīng)該有取有捨。可以這樣進(jìn)行具體分析：

4.16.1首先考察給定的流量范圍，看它是否合理。例如，給定的大流量對于該口徑管道是否超出設(shè)計規(guī)范，或者對應(yīng)管內(nèi)流速是否太高了。反之，可以分析一下，對于該口徑管道，如此小的流量是否有測量的價值？這種判斷的結(jié)果，使我們對側(cè)重于照顧小流量或側(cè)重于照顧大流量有初步的想法。

4.16.2如果分析結(jié)果，對給定流量范圍沒有異議，則一般采用等于或小于管道尺寸的渦街流量計。這樣可以保證小流量能正常工作。而流量略超上限時，儀表還是能夠正常工作的，只是阻力損失大一些。而通常，超儀表量程的情況，在工業(yè)現(xiàn)場是比較少的。流量過小的情況卻十分普遍。