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        渦街流量計(jì)傳感器基礎(chǔ)知識(shí)問答

        發(fā)布時(shí)間:2012-6-24 8:46:39

        渦街流量計(jì)的傳感器分哪幾種?渦街流量計(jì)傳感器測量滿管流量要注意些什么?渦街流量計(jì)傳感器勵(lì)磁系統(tǒng)是什么?


         

        渦街流量計(jì)傳感器基礎(chǔ)知識(shí)問答


         

        問題1、 壓電晶體檢測式渦街流量計(jì)對(duì)機(jī)械振動(dòng)敏感,所以在有機(jī)械振動(dòng)的環(huán)境中,不宜采用壓電晶體檢測式渦街流量計(jì),這種說法對(duì)嗎?
         

        這種說法有正確的一面,但不完全正確。壓電晶體檢測式渦街流量計(jì)采用的是應(yīng)力檢測原理,當(dāng)裝有壓電晶體的探頭受到渦街的交變橫向力作用時(shí),壓電晶體受應(yīng)力作用而產(chǎn)生交變電荷渦街信號(hào)輸出。當(dāng)管道發(fā)生機(jī)械振動(dòng)時(shí),由于探頭體慣性力的作用,壓電晶體也會(huì)受應(yīng)力作用而輸出振動(dòng)噪聲信號(hào),這就是應(yīng)力式渦街流量計(jì)對(duì)機(jī)械振動(dòng)敏感的原因。應(yīng)力式渦街流量計(jì)設(shè)計(jì)時(shí),采取了一系列的抗振動(dòng)措施,使流量計(jì)具有抗振動(dòng)能力。設(shè)計(jì)水平較高的應(yīng)力式渦街流量計(jì)用于有機(jī)械振動(dòng)的場合一般是沒有問題的。有多種抗振動(dòng)設(shè)計(jì)方案,其中之一是在探頭中采用多個(gè)壓電晶體,在渦街力作用下,這些晶體產(chǎn)生的電荷信號(hào)相互疊加,得到加強(qiáng)了的渦街信號(hào);而在機(jī)械振動(dòng)慣性力作用下,這些晶體產(chǎn)生的電荷信號(hào)相互抵消,即便是有殘留的機(jī)械振動(dòng)噪聲信號(hào)輸出,這種噪聲信號(hào)相對(duì)于渦街信號(hào)是很小的,是不會(huì)影響儀表的正常工作的。除非管道振動(dòng)異常強(qiáng)烈,一般有機(jī)械振動(dòng)的場合,是可以安裝使用應(yīng)力檢測式渦街流量計(jì)的。
         

        問題2、 是不是只有應(yīng)力檢測式渦街流量計(jì)怕管道振動(dòng)?
         

        不是。所有采用力敏檢測原理的流量計(jì),從原理上分析,都存在機(jī)械振動(dòng)噪聲干擾問題,或者簡單地說,都在一定程度上怕振動(dòng)。除了壓電晶體檢測式渦街流量計(jì),應(yīng)變檢測式,差動(dòng)電容檢測式和其它應(yīng)用力敏檢測原理的渦街流量計(jì)還有靶式流量計(jì)等,都屬于此類對(duì)機(jī)械振動(dòng)敏感的流量計(jì)。這些流量計(jì)是否能在震動(dòng)場合使用,取決于其抗振動(dòng)設(shè)計(jì)是否完善。
         

        問題3、 安裝應(yīng)力檢測式渦街流量計(jì)的現(xiàn)場管道機(jī)械振動(dòng)相當(dāng)強(qiáng)烈,影響到儀表不能正常工作,有何對(duì)策?
         

        遇到這種情況,可采用下列措施中的一種或幾種,使儀表能正常工作。
         

        調(diào)整流量計(jì)的安裝方位。
         

        流量計(jì)對(duì)不同方向的抗振動(dòng)的抵抗能力是不同的。安裝在管道上的流量計(jì)方位可用X-Y-Z三維坐標(biāo)表示,X是管道中心線方向,即流量計(jì)進(jìn)口到出口的方向;Z是流量計(jì)柱體軸向;Y是與管道中心線垂直同時(shí)與流量計(jì)柱體軸向垂直的方向,也是渦街橫向力作用的方向。流量計(jì)Z方向的抗振動(dòng)能力最強(qiáng)而Y方向則最差(請(qǐng)讀者思考一下:為什么?)。流量計(jì)安裝于管道上時(shí),X軸是必須與管道一致的,但是流量計(jì)的Y軸(連帶Z軸)是可以隨意繞X軸旋轉(zhuǎn)到任意方位的。明白了這一點(diǎn),我們就有了第一個(gè)措施了:觀察或測定短道的主要振動(dòng)方向,然后,旋轉(zhuǎn)流量計(jì),直到Z軸與此主振反向重合,把儀表固定在該方位工作。
         

        增設(shè)管道固定支架,限制管道振幅。
         

        在流量計(jì)下游,緊靠流量計(jì)處加裝一個(gè)固定支架,可以減小管道振幅達(dá)到降低振動(dòng)噪聲目的。
         

        調(diào)整儀表電路的設(shè)定狀態(tài),力求排除振動(dòng)噪聲的影響。
         

        問題4、 隔爆型渦街流量計(jì)與本安防爆型渦街流量計(jì)使用上有何不同?
         

        這里,我們暫不討論它們在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝工藝上的不同要求,我們只關(guān)注這兩種不同防爆型式渦街流量計(jì)的不同操作要求和用戶的不同感受。首先我們要注意到,由于流量測量的特點(diǎn),流量儀表的現(xiàn)場調(diào)試是難免的。而對(duì)于現(xiàn)今國內(nèi)外生產(chǎn)的渦街流量計(jì)而言,通電狀態(tài)下的現(xiàn)場調(diào)試幾乎是必不可少的。渦街流量計(jì)一般需要現(xiàn)場調(diào)整信號(hào)增益,消除振動(dòng)干擾等操作。隔爆型渦街流量計(jì)不允許通電狀態(tài)下打開電路殼體,要交替通斷電源進(jìn)行反復(fù)調(diào)整,既不方便也容易出現(xiàn)差錯(cuò)和危險(xiǎn)。本安防爆型渦街流量計(jì)則可以在通電狀態(tài)下進(jìn)行隨意的操作,既便利又安全。
        問題5、 渦街流量計(jì)測量氣體或蒸汽(蒸汽流量計(jì))時(shí),需要同時(shí)測量介質(zhì)壓力和溫度。對(duì)壓力和溫度測點(diǎn)位置有什么要求?
         

        壓力溫度測點(diǎn),應(yīng)按照渦街流量計(jì)生產(chǎn)廠家在安裝使用說明書中指定的位置設(shè)置。溫度測點(diǎn)應(yīng)設(shè)在流量計(jì)后3-5D,太靠近流量計(jì),溫度計(jì)套管會(huì)影響流量計(jì)的信號(hào)質(zhì)量,溫度測點(diǎn)離流量計(jì)太遠(yuǎn),則測得溫度可能與流量計(jì)處溫度有差異。壓力測點(diǎn)則必須完全按照廠家指定位置設(shè)置,否則,會(huì)產(chǎn)生附加的測量誤差。由于流量計(jì)前后有壓力差,因此,流量計(jì)前后壓力不同,介質(zhì)密度也不同。


         

        問題6、 高粘度介質(zhì)采用渦街流量計(jì)應(yīng)注意什么?


         

        渦街流量計(jì)不適用于高粘度介質(zhì)。這里的“高粘度”是指運(yùn)動(dòng)粘度高。對(duì)液體而言,運(yùn)動(dòng)粘度應(yīng)在50cst以下(常溫水僅為1cst)。黏稠的液體,如重油,在常溫下,運(yùn)動(dòng)粘度很高,如需采用渦街流量計(jì),必須將其加熱到120℃以上,使其運(yùn)動(dòng)粘度降到10cst以下。對(duì)氣體而言,運(yùn)動(dòng)粘度應(yīng)在50cst以下(常溫常壓空氣為15cst),密度低的氣體,一般運(yùn)動(dòng)粘度都比較高,如常壓氫氣,高達(dá)90cst,如果采用渦街流量計(jì)測量氫氣流量,氫氣壓力越高越好,因?yàn)楦邏合?,氫氣運(yùn)動(dòng)粘度要低得多。高粘度介質(zhì)采用渦街流量計(jì)要認(rèn)真核算其使用最小流量下的雷諾數(shù),因?yàn)槭欠窨梢圆捎脺u街流量計(jì)是取決于使用最小流量下的雷諾數(shù)(Re≥2×104),而不是直接取決于介質(zhì)的粘度。介質(zhì)的粘度是通過雷諾數(shù)起作用的。因此,是否可采用渦街流量計(jì)也還取決于管道口徑和流量大小(Re=Dv/v)。是否適于采用渦街流量計(jì)要視Re核算結(jié)果而定。


         

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