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

 

1、渦街流量計的選擇：
 
渦街流量計的選用要結(jié)合工藝介質(zhì)的特點、流量計的性能、經(jīng)濟性、安裝及環(huán)境等方面來考慮 ,一般專業(yè)人員都可以做到。 本文中重點說明幾點需要特別注意的問題。
 
1. 1、根據(jù)抗管道和流體振動情況選擇：
   渦街流量計是根據(jù)在流體管道中設(shè)置阻力體來產(chǎn)生漩渦 ,檢測漩渦的頻率來測流量的。 在工業(yè)生產(chǎn)中 , 振動是普遍存在和不可避免的 ,一般的工業(yè)振動頻率大都在幾赫到幾千赫 ,渦街流量計的漩渦頻率正好落在這個范圍之內(nèi) ,如果安裝渦街流量計的管道和流體發(fā)生振動 ,勢必對渦街流量計的測量造成影響 ,所以渦街流量計必須有抗振補償功能。
  常用的渦街流量計有電容式、壓電應(yīng)力式、超聲波式等種類 ,目前市場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 ,即對振動方向在縱向 (順流向 )或與漩渦發(fā)生體軸線平行的方向振動 ,具有抗振能力 ,基本可以消除 ,但對抗橫向 (與漩渦升力方向一致 )振動能力很弱 ,而超聲波式具有抗三維振動能力。因此在一般場合 ,振動加速度小于 1 g ,振動頻率小于 500 Hz、振幅小于 2. 1 m m(用手摸有較強烈的振感 ,有握不住的感覺 ) ,三種流量計都可以滿足要求 ,但在振動特別強烈的場合 ,或有升力方向振動的場合 ,選用超聲波流量計比較合適。
 
1. 2、根據(jù)所測介質(zhì)情況選擇：
   一般渦街流量計可以測量氣體、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應(yīng)用范圍較廣 ,但在測低密度和低流速氣體流量時 ,由于受到漩渦能量的限制 ,發(fā)生漩渦不強烈信號低 ,電容式渦街流量計由于存在兩個導(dǎo)壓孔 ,不易測量贓物介質(zhì); 超聲波式雖然能測量低流速介質(zhì)流量 ,但對脈動較敏感;具體情況如下:
   1)對于介質(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。 因為在漩渦發(fā)生體兩側(cè)有兩個導(dǎo)壓小孔 ,容易堵塞 ,使輸出信號為零。 凡是帶有導(dǎo)壓小孔的其它類型的流量計和電容流量計具有相似的情況。
2)超聲波渦街流量計雖然抗振性能強 ,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測溫上限不超過 300℃。超過時壓電元件絕緣下降 ,輸出信號變小 ,抗干擾能力大大降低;電容式渦街流量計的測溫上限達 400 ℃ ,具有較好的耐高溫性能;而超聲波式渦街流量計測溫上限不超過 200℃ ,如果被測流量介質(zhì)溫度超過此范圍 ,則可能損壞超聲波探頭。 另外 ,超聲波渦街流量計不宜在含有過多氣泡的液體或含雜質(zhì)的液體中測量 ,因為有過多氣泡的液體 ,超聲波不易穿過 ,可能造成測量上的困難甚至不可能測量。液體中含有雜質(zhì)會對超聲波起到慢反射或吸收的作用 ,影響測量的準確性。
3)渦街流量計的選擇不僅要考慮被測介質(zhì)的溫度 ,還要考慮檢修吹掃介質(zhì)的溫度。渦街流量計的被測介質(zhì)溫度可能是常溫 ,但是在檢修時需要用蒸汽吹掃管線 ,蒸汽的溫度在 150 ℃以上 ,如果選型時只考慮到介質(zhì)的溫度而選擇適用溫度范圍低的渦街流量計 ,在檢修吹掃管線時 ,就有可能損壞敏感元件。
4)在使用狀態(tài)下 ,如果被測介質(zhì)有明顯的脈動 ,則不宜選擇超聲波渦街流量計。 因為超聲波渦街流量計對小流量敏感度很高 ,在這種場合使用 ,會使輸出信號不穩(wěn)定甚至失真。
5)在液體中混有大量氣泡的場合 ,不宜選用各種渦街流量計。
 
2、渦街流量計的安裝:
 渦街流量計的安裝要考慮流量計的定位、液體流向、上下游直觀段的長度、配管直徑、環(huán)境影響 (溫度、電磁輻射、腐蝕 )、振動、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 ,上游直管段長度通常取決于上游阻力件 (縮管、擴管、彎頭、閥門 )形式 ,一般上游直管段長度要保證 20 D,下游 5 D(其中D為管道直徑 )。當上游阻力件為閥門或截止閥時 ,必須保證上游直管段的長度不少于 40 D。流量計的安裝地點要避開高溫、腐蝕、電磁輻射、振源 ,當振動強烈時還應(yīng)考慮加支撐以減少振幅的影響。 在把渦街流量計用于控制回路測量時 ,把流量計裝在調(diào)節(jié)閥的下游 ^{[2 ]}。
 通常為了避免振動或一些不可預(yù)知的原因 ,在流量計上游安裝節(jié)流圈、膨脹段或儲罐 ,以部分吸收流體的振動和沖擊 ,這在控制回路中尤為重要。 如果預(yù)知某一方向的振動后 ,應(yīng)避免渦街流量計安裝在漩渦升力方向與振動方向一致的地方。
 超聲波渦街流量計處于水平管道安裝時 ,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 ,它們都將妨礙超聲波穿過 ,按上述方式安裝 ,則有效避免了以上現(xiàn)象 ,給測量帶來好處^{[ 3]}。
  保證管道內(nèi)徑與流量計口徑相同是制造廠家對用戶使用流量計的基本要求。但在實際使用中表明 ,由于國外制造廠家流量計口徑標準不一 ,其標準的管道內(nèi)徑與我國國標管道內(nèi)徑在同一公稱通徑下存在差異。另外 ,工程通徑相同時 ,由于壓力等級要求不一樣 ,管子的壁厚也不一樣。用戶在選擇和安裝使用渦街流量計時常常忽視管道匹配的問題 ,因而容易造成附加誤差 ^{[4 ]}。
 
3、結(jié)語：
 渦街流量計在工程使用中所暴露和遇到的某些問題 ,使各生產(chǎn)廠家發(fā)展更為實用和完美的渦街流量計。目前 ,隨著新技術(shù)、新工藝、新材料的發(fā)展 ,渦街流量計也在不斷發(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 ,還需要廣大用戶在實踐中不斷摸索。 相信隨著科技的發(fā)展和進步 ,新一代的渦街流量計將具有更加優(yōu)越的性能 ,在流量測量中占有更廣闊的領(lǐng)域。