影響渦街流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的因素有哪些？

上海上自儀公司　生產(chǎn)的渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理設(shè)計(jì)制造的渦街流量計(jì)，該產(chǎn)品由于設(shè)計(jì)的時(shí)間及生成手段的不同，其檢測(cè)方式及相應(yīng)的檢測(cè)原件都有所不同，所以結(jié)構(gòu)也不一樣。以差動(dòng)電容式渦街流量計(jì)為例，在旋渦發(fā)生體后面安裝差動(dòng)電容傳感器，該傳感器為圓筒形，用變極距原理工作。當(dāng)有流體流過(guò)時(shí)，由于卡門渦街的作用，在發(fā)生體后差生交變差壓，電容傳感器由此產(chǎn)生左右擺動(dòng)，引起兩側(cè)電容的極距發(fā)生變化，改變電容量，根據(jù)電容量的變化頻率就可以得知渦街頻率。

一般渦街流量計(jì)由傳感器和變送器兩部份組成。傳感器包括：表體；旋渦發(fā)生體；檢測(cè)元件；法蘭等。轉(zhuǎn)換器包括：前置放大器 ；濾波整形電路；接線端子；CPU；存儲(chǔ)器單元；顯示單元；通信單元等。

渦街流量計(jì)渦街抗振性主要取決于其檢測(cè)原理，對(duì)于差動(dòng)電容的渦街傳感器，當(dāng)有外界管道機(jī)械振動(dòng)或有流體沖擊時(shí)，不管振動(dòng)方向如何，引起電容檢測(cè)元件的內(nèi)外電極同時(shí)做方向相同、變形量相等的振動(dòng)，而由于此時(shí)的兩電極間的相對(duì)距離保持不變，電容量也沒(méi)有變化。所以差動(dòng)電容渦街流量計(jì) 的抗振性優(yōu)于壓電晶體等檢測(cè)方式的渦街流量計(jì)。

客戶購(gòu)買渦街流量計(jì)正確選型要考慮以下幾個(gè)因素：

一、渦街流量計(jì)口徑的選取

 各生產(chǎn)廠家的技術(shù)實(shí)力不同，其指導(dǎo)選型方式會(huì)有所不同。應(yīng)根據(jù)其相應(yīng)的選型方式，作出詳細(xì)的計(jì)算，來(lái)確定口徑的大小。而不能盲目的根據(jù)管道的口徑選擇流量計(jì)的口徑，選型時(shí)要注意：

雷諾數(shù)限制：當(dāng)雷諾數(shù)Re<5×103時(shí)，渦街流量計(jì) 基本不能測(cè)量，當(dāng)雷諾數(shù)Re<2×104時(shí)，因St非線性偏高，所以導(dǎo)致測(cè)量值偏差大；流速限制：對(duì)于測(cè)量液體流量，最大流速10m/s，測(cè)量氣體流量時(shí)，最大流速75m/s。

為使流量計(jì)的流速大一些，渦街流量計(jì)工作在測(cè)量精度保證范圍內(nèi)，要盡量選用比公稱通徑小的流量計(jì)。如果流量計(jì)的口徑偏大，則使流量在低限運(yùn)行，使得測(cè)量值不準(zhǔn)確。

二、傳感器檢測(cè)元件材質(zhì)的選取

 在化工場(chǎng)合，許多介質(zhì)時(shí)帶有腐蝕性的，因此在選型時(shí)應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的介質(zhì)選擇相應(yīng)的傳感器材質(zhì)。否則傳感器或旋渦發(fā)生體被腐蝕后，輕者會(huì)影響測(cè)量，重者使儀表無(wú)法正常測(cè)量，甚至發(fā)生介質(zhì)泄露的事故。

三、粘度較大或易沉淀的流體

 當(dāng)測(cè)量粘度較大或者易沉淀的流體，會(huì)在渦街發(fā)生體表面有粘附或沉積物時(shí)會(huì)使發(fā)生體的形狀和尺寸變化，影響儀表系數(shù)；而傳感器表面有粘附或沉淀物時(shí)，儀表的靈敏度會(huì)降低。對(duì)此建議選用其他原理的流量計(jì)，或經(jīng)常清洗流量計(jì)傳感器和旋渦發(fā)生體。

四、渦街流量計(jì)的安裝要點(diǎn)

 1、選擇合理的安裝場(chǎng)所。如避開強(qiáng)電力設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備；避開高溫?zé)嵩春洼椛錈嵩吹挠绊?；避開強(qiáng)烈振動(dòng)。

 2、上下游直管段滿足要求。不同的阻流件對(duì)流場(chǎng)的影響是不一樣的，在突縮和突擴(kuò)管段可能在肩部形成二次流，在彎管位置在流動(dòng)方向突然改變的彎管內(nèi)外側(cè)將形成二次流，在流通截面積突然改變的閥門位置流動(dòng)也將受到影響。因此不同阻流件對(duì)直管段的要求也不同，見(jiàn)圖3，如流量計(jì)前有一個(gè)彎頭時(shí)，前面的直管段要求20倍的管道內(nèi)徑，后面的直管段要求5倍的管道內(nèi)徑。而流量計(jì)前有兩個(gè)彎頭時(shí)，前面的直管段要求40倍的管道內(nèi)徑，后面的直管段要求5倍的管道內(nèi)徑。

 3、有振動(dòng)的管道，渦街流量計(jì) 表頭水平安裝，對(duì)于振動(dòng)較強(qiáng)的管系，設(shè)置減振裝置。

 4、如有可能安裝旁通管，便于檢修。

 5、測(cè)量含有少量異相的流體時(shí)，注意傳感器的安裝位置。如測(cè)量介質(zhì)中還有固體物時(shí)，流量計(jì)應(yīng)安裝在不易沉淀的地方；而測(cè)量介質(zhì)為氣體，其中含有液體時(shí)，應(yīng)在流量計(jì)前安裝排放閥，否則會(huì)產(chǎn)生氣錘，損壞傳感器。

 6、介質(zhì)溫度較高時(shí)，流量計(jì)表頭向下安裝，或選用分體式流量計(jì)。

 7、渦街流量計(jì) 信號(hào)傳輸電線應(yīng)采用金屬屏蔽電線，要有良好的接地措施。遵循一點(diǎn)接地原則。

 8、管道隔熱保溫。一般測(cè)量蒸汽時(shí)，管道隔熱保溫是防止能量散失的重要手段，當(dāng)對(duì)渦街流量計(jì) 進(jìn)行隔熱處理時(shí)，應(yīng)確保渦街流量計(jì) 的傳感器和電路部分暴露在外，確保熱量向外射以防止儀表電子部件過(guò)熱。

 9、為防止氣穴現(xiàn)象發(fā)生，渦街流量計(jì)進(jìn)口壓力要滿足要求。

五、渦街流量計(jì)測(cè)量中的壓力、溫度補(bǔ)償

 渦街流量計(jì)測(cè)得的是工作狀況下的體積流量，以下情況需要壓力、溫度補(bǔ)償：

 1、測(cè)量介質(zhì)為液體，輸出為質(zhì)量流量（部分液體）；

 2、測(cè)量介質(zhì)為氣體，輸出為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量；

  3、測(cè)量介質(zhì)為氣體，輸出為質(zhì)量流量[3]；

此時(shí)，還需要一個(gè)流量積算儀，根據(jù)一定的溫度壓力補(bǔ)償公式來(lái)計(jì)算出所需要的流量。

影響渦街流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的因素有哪些？

一、旋渦發(fā)生體迎流面堆積的影響

  如果被測(cè)流體中存在黏性顆粒，則可能會(huì)逐漸堆積在旋渦發(fā)生體迎流面上，使其幾何形狀和尺寸發(fā)生變化，因而流量系數(shù)也相應(yīng)變化。

二、溫度對(duì)測(cè)量的影響

 溫度變化對(duì)測(cè)量體幾何尺寸變化的影響有兩部分組成，一是旋渦發(fā)生體寬度d發(fā)生變化引起的；另一個(gè)就是管道內(nèi)徑D變化引起的。

三、配管內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑不一致造成的影響

 一般進(jìn)口儀表的內(nèi)徑時(shí)按照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，而在國(guó)內(nèi)的配管內(nèi)徑為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的，兩者之間的差別有時(shí)很大：

 1、當(dāng)管道實(shí)際內(nèi)徑大于儀表內(nèi)徑時(shí)，兩者之間的差值不超過(guò)流量計(jì)內(nèi)徑的3%，這時(shí)造成的誤差很小，對(duì)測(cè)量無(wú)影響，可無(wú)需修正。

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 2、當(dāng)管道內(nèi)徑小于儀表內(nèi)徑，且兩者之差不超過(guò)流量計(jì)內(nèi)徑的2%時(shí)，產(chǎn)生的誤差較小，可通過(guò)對(duì)儀表系數(shù)的修正進(jìn)行補(bǔ)償，修正因子Kd為：DN-流量計(jì)內(nèi)徑；D-配管內(nèi)徑。

 3、當(dāng)管道內(nèi)徑與儀表內(nèi)徑相差較大，由于流體經(jīng)過(guò)這種突變?cè)斐傻牧黧w擾動(dòng)使得渦街流量計(jì) 的測(cè)量變得不再穩(wěn)定和可靠，造成的誤差無(wú)法通過(guò)修正K系數(shù)來(lái)補(bǔ)償。此時(shí)需要流量計(jì)前后安裝足夠的與流量計(jì)內(nèi)徑一致的直管段或流量計(jì)前安裝流場(chǎng)優(yōu)化整流器，但安裝整流器后仍需一定的直管段。