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浅析涡街流量计故障检测与处理方法
发布日期:2018-01-12
浅析涡街流量计故障检测与处理方法:
一、涡街流量计测量原理
涡街流量计的基本原理是卡门涡街现象,涡街在漩涡发生体的两侧交替产生,在主体下游形成涡街(如图)所示。漩涡分离的频率与流速成正比,与漩涡发生体的宽度成反比,可以用下式表示:     F=St·V/d ···········公式(1)
   式中:F—漩涡分离频率
   St—无量纲常数(斯特劳哈尔)
    V—漩涡发生体的流速
   d—漩涡发生体的迎流面宽度
通过测量漩涡的分离频率便可测出流体流速和瞬时流量。斯特劳哈尔数St是可以通过实验确定的无量纲常数。无量纲常数St与类诺数Re函数关系中的线性部分,即涡街流量计得线性测量范围,检测出频率F即可求得管内流体的速度,再由流速求出体积流量。一段时间内输出的脉冲数与流体的体积之比(流过单位体积流体对应的脉冲数)称仪表系数(K系数)。
     K=N/Q  ··········公式(2)
式中:K—仪表系数(脉冲/M3)
           N—脉冲数
           Q—流体体积(M3)
用于测量流量的漩涡分离频率随流速变化而变化,不受流体密度和粘度的影响。伴随漩涡分离而产生的压力脉动由压电力敏探头检测出,并在检测电路中被转换成与漩涡频率相对应得脉冲信号。信号转换器将此脉冲信号变换成4—20mA的标准电流信号输出。
 
二、安装
2.1 安装说明
涡街流量计可以安装在室外或室外,流量计最好安装在震动较小的地方,防止震动影响测量的准确性;当管道震动较大时,应对管道安装支撑;如果管道始终充满被测介质液体,那么管道可以垂直安装或任何角度的安装;流量计的衔接管道的内径必须稍大于涡街流量计的内径,范围在(1—10mm)以内。最理想的是能在流量计的上游安装一个储能器,能很好的减少液体的振动,提高测量的准确性。
2.2 缩管、扩管、弯管
     对应缩管,要保证其上游测的直管道段长度应至少为25D,其下游测的直管道段长度应至少为5D;对应扩管,要保证其上游测的直管道段长度应至少为25D,其下游测的直管道段长度应至少为5D。对应每一段弯管,要保证其上游测的直管道段长度应至少为25D,其下游测的直管道段长度应至少为5D。(D:涡街流量计的公称内径)
2.3  阀门定位和管段长度及测温测压点的选择
    (1)阀门应安装在流量计的下游,上游直管段的长度取决于上游的管道状况(如缩管、扩管、弯管等,下游的直管段长度应保持至少5D。 (2) 如果阀门一定要安装在流量计的上游,那么要保证上游的直管段长度至少在50D以上,下游的直管段长度应至少在5D。需要测压时,将测压点设置在流量计的上游1D—3D之间的地方;测温时,将测温孔设置在离流量计下游3D—5D之间的地方。
2.4  脉动流对流量测量的影响
 在使用活塞式或罗茨式的鼓风机或空压机的气管道上或者使用活塞式或柱式泵的高压液体管道上,流体可能会发生强烈的振动。通常应把阀门安装在流量计的上游,如果不得不将流量计安装于阀门的上游时,可在流量计的上游安装一个脉动流衰减器,如节流板或膨胀断等,在使用T型管道时,阀门安装在流量计前可避免脉动压力波动,导致仪表零位的波动。
三、故障分析及处理措施
 
3.1  管道有流量仪表无输出
现象
原因
检测办法
处理措施
管道有流量仪表无输出
仪表无显示无输出
1、电源出现故障
用万用表检测电源电压
重新供电或者更换电源
2、供电电源未接通
用万用表检测电源电压
接通电源
3、连接电缆断线或者界线错误
检测线路是否畅通
重新接线,检查电缆
仪表有显示无输出
1、流量过低,没有进入测量范围
增大流量看显示反映
增大流量或者重新选择流量计
2、放大板某级有故障
利用现场有的其他类型流量计主板更换进行检查
更换主板
3、探头体有损伤
首先增大流量,把此涡街主板换置同类型涡街上,如排除主板故障,检查探头信号
更换探头
4、管道堵塞或者传感器被卡死
如果均为以上原因请检查管道和仪表安装情况
重安装仪表
3.2  通电后无流量但有输出
现象
原因
检测办法
处理措施
通电后无流量但有输出
输出信号稳定
1、输出频率为50赫兹工频干扰
用万用表检测频率
选用带屏蔽的电缆重新按规定接线
2、输出频率为任意恒定频率或者恒定输出电流值(放大板损坏,产生自激)
检查主板输出电流是否为一恒定值或脉冲为一恒定值
更换放大器
输出信号有变化
1、流量计附近有强电设备或高频干扰
检查周围是否有此类设备
重新选择安装地点
2、管道有强烈震荡
用手感觉管道的震荡
加固流量计安装部分的管道
3、放大板的放大倍数或触发灵敏度过高
调试GB与SB检查输出信号
逆时针减小放大倍数(GB)或灵敏度(SB)
4、管道阀门未彻底关闭,有漏流量
检查压力以及阀门关闭情况
检查阀门
3.3  流量输出不稳定
现象
原因
检测办法
处理措施
流量输出不稳定
选型安装极其管道原因
1、有较强电干扰信号,仪表未接地,流量与干扰信号叠加
检查接地
重新接好屏蔽地
2、直管段不够或者管道内径与仪表内径不一致
检查管道内径以及仪表内径
重新更换安装位置
3、管道震动的影响
用手感觉管道的震荡
加固管道,减小震动
4、流量计安装不同心
拆下仪表检查法兰与管道的位置
重新安装仪表
5、流体为满管
检查流体流况极其仪表安装位置
重新安装仪表
6、流量低于下限或者超过上限
检查流体流量与仪表量程
增大减小流量或调整放大板滤波参数K1  K2  K3
7、流体中存在气穴现象
检查流体情况
仪表下游加装阀门,增大背压
仪表原因
1、仪表菜单设置错误
检查仪表菜单设置情况
重新按要求设置菜单
2、主板损坏
更换主板检查是否流量显示无变化
更换主板
3.4  仪表显示流量与工艺流量不符
现象
原因
检测办法
处理措施
仪表显示流量与工艺流量不符
仪表原因
1、流量计未能正常工作
检查仪表设置
重新安装要求设置以及参照三项处理办法
2、4—20mA满量程设置错误
检查满度量程设置
根据实际用量按说明书重新设置满度量程
选型设计原因
1、测量气体或者蒸汽没有实时温度补偿或固定设置温度压力进行补偿
检查温度补偿元件及其设置
加装温压补偿元件或者设置固定值补偿
2、测量气体或者蒸汽测温测压元件安装方法或者安装位置不正确
检查温度补偿元件及其设置
按要求重新安装温压补偿元件
3、用户以设备的额定输出核算流量计流量
检查设备额定输出
重新核算工艺流量
4、饱和蒸汽不是饱和状态
检查蒸汽工艺流程
改变工艺条件

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