隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展 ,渦街流量計(jì)的技術(shù)水平也不斷發(fā)展 ,型號(hào)和種類眾多 ,其中也不乏國(guó)外先進(jìn)的產(chǎn)品 ,它有著許多其它流量計(jì)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn) ,如精度高、可以輸出數(shù)字信號(hào)等^{[1 ]}。但是在工業(yè)應(yīng)用中卻并不如其它流量計(jì)普遍 ,原因并不是由于其技術(shù)和性能指標(biāo)還沒(méi)有達(dá)到令人滿意的程度 ,而是由于用戶在選擇和使用渦街流量計(jì)時(shí)缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)造成的。

 

1、渦街流量計(jì)的選擇：
 
渦街流量計(jì)的選用要結(jié)合工藝介質(zhì)的特點(diǎn)、流量計(jì)的性能、經(jīng)濟(jì)性、安裝及環(huán)境等方面來(lái)考慮 ,一般專業(yè)人員都可以做到。 本文中重點(diǎn)說(shuō)明幾點(diǎn)需要特別注意的問(wèn)題。
 
1. 1、根據(jù)抗管道和流體振動(dòng)情況選擇：
   渦街流量計(jì)是根據(jù)在流體管道中設(shè)置阻力體來(lái)產(chǎn)生漩渦 ,檢測(cè)漩渦的頻率來(lái)測(cè)流量的。 在工業(yè)生產(chǎn)中 , 振動(dòng)是普遍存在和不可避免的 ,一般的工業(yè)振動(dòng)頻率大都在幾赫到幾千赫 ,渦街流量計(jì)的漩渦頻率正好落在這個(gè)范圍之內(nèi) ,如果安裝渦街流量計(jì)的管道和流體發(fā)生振動(dòng) ,勢(shì)必對(duì)渦街流量計(jì)的測(cè)量造成影響 ,所以渦街流量計(jì)必須有抗振補(bǔ)償功能。
  常用的渦街流量計(jì)有電容式、壓電應(yīng)力式、超聲波式等種類 ,目前市場(chǎng)上這幾種都有著較好的抗振能力 , 其中電容式、壓電應(yīng)力式只能抗二維震動(dòng) ,即對(duì)振動(dòng)方向在縱向 (順流向 )或與漩渦發(fā)生體軸線平行的方向振動(dòng) ,具有抗振能力 ,基本可以消除 ,但對(duì)抗橫向 (與漩渦升力方向一致 )振動(dòng)能力很弱 ,而超聲波式具有抗三維振動(dòng)能力。因此在一般場(chǎng)合 ,振動(dòng)加速度小于 1 g ,振動(dòng)頻率小于 500 Hz、振幅小于 2. 1 m m(用手摸有較強(qiáng)烈的振感 ,有握不住的感覺(jué) ) ,三種流量計(jì)都可以滿足要求 ,但在振動(dòng)特別強(qiáng)烈的場(chǎng)合 ,或有升力方向振動(dòng)的場(chǎng)合 ,選用超聲波流量計(jì)比較合適。
 
1. 2、根據(jù)所測(cè)介質(zhì)情況選擇：
   一般渦街流量計(jì)可以測(cè)量氣體、液體和蒸汽介質(zhì)的流量 ,但由于各種介質(zhì)特性千差萬(wàn)別 ,傳感器結(jié)構(gòu)形式各種各樣 ,其適應(yīng)性也不同。 壓電應(yīng)力式和電容式渦街流量計(jì)應(yīng)用范圍較廣 ,但在測(cè)低密度和低流速氣體流量時(shí) ,由于受到漩渦能量的限制 ,發(fā)生漩渦不強(qiáng)烈信號(hào)低 ,電容式渦街流量計(jì)由于存在兩個(gè)導(dǎo)壓孔 ,不易測(cè)量贓物介質(zhì); 超聲波式雖然能測(cè)量低流速介質(zhì)流量 ,但對(duì)脈動(dòng)較敏感;具體情況如下:
   1)對(duì)于介質(zhì)中含有粉塵和固體顆粒或懸浮物的流體不宜選用電容渦街流量計(jì)。 因?yàn)樵阡鰷u發(fā)生體兩側(cè)有兩個(gè)導(dǎo)壓小孔 ,容易堵塞 ,使輸出信號(hào)為零。 凡是帶有導(dǎo)壓小孔的其它類型的流量計(jì)和電容流量計(jì)具有相似的情況。
2)超聲波渦街流量計(jì)雖然抗振性能強(qiáng) ,但使用溫度范圍不如電容式和壓電應(yīng)力式寬。一般壓電式渦街流量計(jì)測(cè)溫上限不超過(guò) 300℃。超過(guò)時(shí)壓電元件絕緣下降 ,輸出信號(hào)變小 ,抗干擾能力大大降低;電容式渦街流量計(jì)的測(cè)溫上限達(dá) 400 ℃ ,具有較好的耐高溫性能;而超聲波式渦街流量計(jì)測(cè)溫上限不超過(guò) 200℃ ,如果被測(cè)流量介質(zhì)溫度超過(guò)此范圍 ,則可能損壞超聲波探頭。 另外 ,超聲波渦街流量計(jì)不宜在含有過(guò)多氣泡的液體或含雜質(zhì)的液體中測(cè)量 ,因?yàn)橛羞^(guò)多氣泡的液體 ,超聲波不易穿過(guò) ,可能造成測(cè)量上的困難甚至不可能測(cè)量。液體中含有雜質(zhì)會(huì)對(duì)超聲波起到慢反射或吸收的作用 ,影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
3)渦街流量計(jì)的選擇不僅要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度 ,還要考慮檢修吹掃介質(zhì)的溫度。渦街流量計(jì)的被測(cè)介質(zhì)溫度可能是常溫 ,但是在檢修時(shí)需要用蒸汽吹掃管線 ,蒸汽的溫度在 150 ℃以上 ,如果選型時(shí)只考慮到介質(zhì)的溫度而選擇適用溫度范圍低的渦街流量計(jì) ,在檢修吹掃管線時(shí) ,就有可能損壞敏感元件。
4)在使用狀態(tài)下 ,如果被測(cè)介質(zhì)有明顯的脈動(dòng) ,則不宜選擇超聲波渦街流量計(jì)。 因?yàn)槌暡u街流量計(jì)對(duì)小流量敏感度很高 ,在這種場(chǎng)合使用 ,會(huì)使輸出信號(hào)不穩(wěn)定甚至失真。
5)在液體中混有大量氣泡的場(chǎng)合 ,不宜選用各種渦街流量計(jì)。
 
2、渦街流量計(jì)的安裝:
 渦街流量計(jì)的安裝要考慮流量計(jì)的定位、液體流向、上下游直觀段的長(zhǎng)度、配管直徑、環(huán)境影響 (溫度、電磁輻射、腐蝕 )、振動(dòng)、閥門的安裝、管道支撐等因素。 一般要求流量口徑和配管直徑一致且同心 ,上游直管段長(zhǎng)度通常取決于上游阻力件 (縮管、擴(kuò)管、彎頭、閥門 )形式 ,一般上游直管段長(zhǎng)度要保證 20 D,下游 5 D(其中D為管道直徑 )。當(dāng)上游阻力件為閥門或截止閥時(shí) ,必須保證上游直管段的長(zhǎng)度不少于 40 D。流量計(jì)的安裝地點(diǎn)要避開(kāi)高溫、腐蝕、電磁輻射、振源 ,當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)還應(yīng)考慮加支撐以減少振幅的影響。 在把渦街流量計(jì)用于控制回路測(cè)量時(shí) ,把流量計(jì)裝在調(diào)節(jié)閥的下游 ^{[2 ]}。
 通常為了避免振動(dòng)或一些不可預(yù)知的原因 ,在流量計(jì)上游安裝節(jié)流圈、膨脹段或儲(chǔ)罐 ,以部分吸收流體的振動(dòng)和沖擊 ,這在控制回路中尤為重要。 如果預(yù)知某一方向的振動(dòng)后 ,應(yīng)避免渦街流量計(jì)安裝在漩渦升力方向與振動(dòng)方向一致的地方。
 超聲波渦街流量計(jì)處于水平管道安裝時(shí) ,應(yīng)使超聲波探頭處在水平管道兩側(cè)的中間位置 (即漩渦發(fā)生體處于上下垂直的位置 )。這樣做在于氣泡易聚集在管道的上方 ,大的異物則沿管道底部流動(dòng) ,它們都將妨礙超聲波穿過(guò) ,按上述方式安裝 ,則有效避免了以上現(xiàn)象 ,給測(cè)量帶來(lái)好處^{[ 3]}。
  保證管道內(nèi)徑與流量計(jì)口徑相同是制造廠家對(duì)用戶使用流量計(jì)的基本要求。但在實(shí)際使用中表明 ,由于國(guó)外制造廠家流量計(jì)口徑標(biāo)準(zhǔn)不一 ,其標(biāo)準(zhǔn)的管道內(nèi)徑與我國(guó)國(guó)標(biāo)管道內(nèi)徑在同一公稱通徑下存在差異。另外 ,工程通徑相同時(shí) ,由于壓力等級(jí)要求不一樣 ,管子的壁厚也不一樣。用戶在選擇和安裝使用渦街流量計(jì)時(shí)常常忽視管道匹配的問(wèn)題 ,因而容易造成附加誤差 ^{[4 ]}。
 
3、結(jié)語(yǔ)：
 渦街流量計(jì)在工程使用中所暴露和遇到的某些問(wèn)題 ,使各生產(chǎn)廠家發(fā)展更為實(shí)用和完美的渦街流量計(jì)。目前 ,隨著新技術(shù)、新工藝、新材料的發(fā)展 ,渦街流量計(jì)也在不斷發(fā)展中。 但是 ,由于所處環(huán)境、工藝介質(zhì)及管路系統(tǒng)等的復(fù)雜性 ,決定了真正應(yīng)用好渦街流量計(jì) ,還需要廣大用戶在實(shí)踐中不斷摸索。 相信隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步 ,新一代的渦街流量計(jì)將具有更加優(yōu)越的性能 ,在流量測(cè)量中占有更廣闊的領(lǐng)域。