介紹了渦街流量計(jì)的特點(diǎn)，說明了渦街是如何形成的以及渦街流量計(jì)的工作原理。對(duì)渦街流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用過程中的故障現(xiàn)象進(jìn)行原因分析，指出了處理故障的辦法和渦街流量計(jì)使用中的注意事項(xiàng)。

渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測(cè)量工況體積流量是幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小，儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器，可在-20℃~250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進(jìn)、理性的測(cè)量?jī)x器。

1 渦街流量計(jì)的工作原理與結(jié)構(gòu)

1.1 工作原理

在流體管道中，垂直插入—個(gè)柱形阻擋物，在其后部（相對(duì)于流體流向）兩側(cè)就會(huì)交替地產(chǎn)生旋渦。隨著流體向下游流動(dòng)形成旋渦列，我們稱之為卡門渦街。我們把產(chǎn)生旋渦的柱形阻擋物定義為旋渦發(fā)生體。如圖 1 所示

實(shí)驗(yàn)證明，在一定條件下旋渦的分離頻率與流體的流速成正比關(guān)系，與旋渦發(fā)生體的寬度成反比關(guān)系。因而，只要檢測(cè)出旋渦分離的頻率，即可計(jì)算出管道內(nèi)流體的流速或流量?？捎孟率奖硎荆?/span>

F = St * V/D

式中 F-----旋渦分離頻率

St---常數(shù)（斯特勞哈爾）

V----旋渦發(fā)生體的流速

D----旋渦發(fā)生體的迎流面寬度斯特勞哈爾 St 是可以通過實(shí)現(xiàn)確定的無量綱常數(shù)。St

與雷諾數(shù) Re 函數(shù)關(guān)系中的線性部分，即渦街流量計(jì)的線性測(cè)量范圍，檢測(cè)出頻率 F 即可求得罐內(nèi)流體的速度，再由流速求出體積流量。一段時(shí)間內(nèi)輸出的脈沖數(shù)與流體的體積之比稱流量系數(shù)

K = N/Q

式中 K---儀表系數(shù)（脈沖/m3）

N—脈沖數(shù)

Q----流體體積（m3）

用于測(cè)量流量的旋渦分離頻率隨流速變化而變化，不受流體密度和粘度的影響。伴隨旋渦分離而產(chǎn)生的壓力脈動(dòng)由壓電力敏探頭檢測(cè)出，并在檢測(cè)電路中被轉(zhuǎn)換成與漩渦頻率相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換器將次脈沖信號(hào)變換成 4~20mA 的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。

1.2 結(jié)構(gòu)

渦街流量計(jì)有傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成，如圖 2，傳感器包括漩渦發(fā)生體（阻流體）、檢測(cè)元件和儀表等；轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D/A 裝換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護(hù)罩等。

2 渦街流量計(jì)故障分析和處理措施

渦街流量計(jì)有很多故障原因，本文主要介紹因干擾信號(hào)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器不能正確讀取到傳感器所發(fā)出的頻率信號(hào)，導(dǎo)致流量計(jì)無流量顯示。

2.1 流量計(jì)使用環(huán)境

2.2 故障情況

（1）故障情況 1，當(dāng) R402B 攪拌開啟后，在正常通過蒸汽時(shí)，流量計(jì)不能正常顯示。原因因整套設(shè)備安裝在鋼制框架結(jié)構(gòu)上，在攪拌開啟后，蒸汽管線有震動(dòng)，經(jīng)測(cè)量，產(chǎn)生一個(gè)較強(qiáng)的 25HZ 信號(hào)，該信號(hào)將真實(shí)流量信號(hào)覆蓋，導(dǎo)致真實(shí)流量值不能被正常檢測(cè)出。攪拌停止后該 25HZ 信號(hào)消失。通過渦街流量計(jì)專用頻率檢測(cè)軟件，我們檢測(cè)出在 R402B 攪拌開啟的情況下，流量計(jì)通過蒸汽時(shí)傳感器發(fā)出的頻率信號(hào)。在頻率檢曲線圖中，有一頻率信號(hào)波峰值為 25HZ 該信號(hào)是因震動(dòng)引起的頻率信號(hào)，另有一頻率信號(hào)波峰值為 87HZ，該信號(hào)是實(shí)際蒸汽通過時(shí)產(chǎn)生的頻率信號(hào)。由于這兩個(gè)頻率信號(hào)強(qiáng)度近似，所以這兩個(gè)信號(hào)交替被流量計(jì)變送器輸出，導(dǎo)致流量計(jì)測(cè)量產(chǎn)生波動(dòng)。最終將該流量計(jì)重新配管安裝，遠(yuǎn)離鋼框架，并在流量計(jì)加裝支撐，最終消除了因流量計(jì)所處管道震動(dòng)引起的流量計(jì)無實(shí)際流量輸出問題。

（2）故障情況 2，上述流量計(jì)在更改安裝位置后，在正常通過流量時(shí)，還是不能正常顯示實(shí)際流量值。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該流量計(jì)在通過流量或沒有通過流量時(shí)，均有一個(gè) 50HZ 信號(hào)輸出，原因是在更換流量計(jì)位置后，重新鋪設(shè)儀表信號(hào)線，該信號(hào)線未按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行屏蔽接地。按規(guī)定進(jìn)行對(duì)儀表信號(hào)線接地后，該 50HZ 信號(hào)消失。在通過蒸汽時(shí)，該流量計(jì)能正常顯示出實(shí)際蒸汽流量。

3 總結(jié)

渦街流量計(jì)在使用中可靠性高，維護(hù)量小，但是因?yàn)樵诎惭b過程中的一些不規(guī)范，導(dǎo)致渦街流量計(jì)經(jīng)常發(fā)生各類的問題，通過上述流量計(jì)使用中的問題及原因分析和最終處理辦法。為大家提供一些渦街流量計(jì)在使用過程中發(fā)生問題的解決思路。