涡街流量计现货-涡街流量计-无锡欧百仪表公司(查看)

   涡街流量计常用于蒸汽的测量，蒸汽作为重要的二次能源用途非常广泛，蒸气流量的准确计量和蒸汽流量计的选型、安装有着非常密切的联系.我们选取目前市场上应用非常广泛的涡街流量计作为分析对象.

涡街流量计主要由以下四个部分组成:(1)涡街流量传感器.(2)压力变送器.(3)温度铂热电阻.(4)流量积算仪.作为贸易结算的计量器具，以上四件计量器具都需要选型合适、强制检定合格、安装正确方可进行贸易结算使用.涡街流量传感器的工作原理是卡曼涡街原理.在流体中设置旋涡发生体(阻流件)，当有气流通过时，从旋涡发生体下游两侧产生有规律的交替排列的旋涡，在一定的雷诺数范围内(2×104~7×106)，该旋涡的频率与旋涡发生体的几何尺寸、管道的几何尺寸有关，旋涡的频率正比于流量.此频率可由探头检出.

式中:b—阻流件的宽度，m;

u—流经流量计的平均流速，m/s;

f—旋涡的频率，Hz;

r—斯特罗哈尔常数.

一般用户选择在市场上购买涡街流量传感器时，要购买有○MA标志的涡街流量传感器.即取得中华人民共和国计量器具制造许可证的企业生产的涡街流量传感器.如果流量计是用于贸易结算，属于强制检定.使用前应送至当地计量部门检定，检定合格方可安装使用.检定参照JJG1029-2007《涡街流量计检定规程》.

用户在购买涡街流量计前，首先要做的是选型.选择一款适合的涡街流量计非常重要.涡街流量传感器口径从DN15至DN300，由于涡街流量传感器口径越大仪表系数越小，频率分辨率越低，准确度也越差，因此选型口径一般不宜大于DN300.不同口径流量计量程大小不一.应根据自己的实际使用情况合理配置涡街流量计.首先要确定蒸汽大概的用量.其次要确定管道内蒸汽是过热蒸汽还是饱和蒸汽.后要知道管道内蒸汽的状态，比如压力和温度，合理配置压力变送器和温度铂热电阻.通过仪表说明书可以查询到不同口径仪表的流量测量范围.

涡街流量计表1.

在实际使用的过程中，所谓仪表超量程工作，实际上是仪表超流速运行.即气体通过涡街流量传感器的流速过快，而导致计量不准确.下面以一只为DN200的涡街流量传感器为例:

流量计测量范围

管道截面积:S1=πR2=3.14×0.12=0.0314m2

阻流体截面积:S2≈2R×b=0.2×0.056=0.0112m2

涡街流量传感器的截面积:S=S1-S2=0.0202m2当流量为4000m3/h时，此时通过气体涡街流量传感器的流速υ:

公式1

当流量为400m3/h时，此时气体通过涡街流量传感器的流速υ:

公式2

涡街流量计在测量蒸汽时，不要超出仪表的上限流速.上限流速受介质可压缩性质的限制，下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制，建议择涡街流量计正常流量在正常流量范围的1/2~2/3之间.

涡街流量计安装正确与否直接影响其准确计量.安装仪表时应注意以下几点:一、安装应符合仪表使用说明书的要求，保证涡街流量传感器上、下游直管段的长度.二、上、下游配管内径应与传感器内径相同.三、配管应与传感器同心.四、密封垫不能凸入管道内，其内径可比传感器内径大1mm~2mm.五、传感器安装场所应尽量避开振动源，加装管道支撑物是有效的减震方法.六、电气安装应注意传感器与转换器之间采用屏蔽电缆或低噪声电缆连接，其距离不应超过使用说明书的规定，布线时应远离强功率电源线，应尽量用单独金属套管保护.应遵循"一点接地"原则.整体型和分离型都应在传感器侧接地，转换器外壳接地点应与传感器"同地".这样可以有效地避免雷击对仪表造成伤害.

温度铂热电阻和压力变送器的安装位置应遵循JJG1029-2007《涡街流量计检定规程》7.1.1.4和7.1.15要求，温度测量位置设在流量计下游(2~5)D处(D为管道直径)，压力测量位置应在流量计下游侧(2~7)D处.取压孔轴线应垂直于测量管轴线直径为(4~12)mm.温度铂热电阻和压力变送器的安装方式应遵循G093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》4.2、4.3及5.4的要求.压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时，压力应安装在温度取源部件的上游侧.

当测量蒸汽时压力取源部件应带有环型或U型冷凝管.测量低压的压力变送器的安装高度，宜与取压点的高度一致.下图为压力变送器四种安装方式:

安装方式一定要对压力进行补偿.不建议的方式安装，因为无法确定P"与P的关系.而一般在仪表的说明书中大都方式来安装

（1）可能的故障原因是电源出现故障或供电电源未连接。因此要检测电源电压是否符合要求及电源极性是否正确。如电流输出型涡街流量计，如果出现电源极性接反，输出电流为0mA而不是4mA。　　（2）可能的故障原因是连接电缆断线或者接线错误。需要检测线路是否畅通，如有故障，重新接线并检测。　　（3）可能的故障原因是供电电源的波纹系数太大。检查时可以用一个滤波电解电容进行试验，一般要求电容3100μF，50V。　　（4）可能的故障原因是涡街流量计放大板某级有故障。可以通过观察放大器输入、输出端的波形，或从输人端注入***感应信号，观察输出端的变化情况。如果输出端没有变化，则说明放大器工作不正常。实际检修中也可以利用现场有的其他类型流量计主板更换进行检查。确定放大极板有故障，应当予以更换。　　（5）可能的故障原因是涡街流量计传感器发生体的损坏。检测的方法首先增大流量，把此涡街主板换置同类型涡街流量计上，如排除主板故障，检查发生体。　　涡街流量计发生体损坏多出现在蒸汽测量系统中，由于工艺人员打开阀门速度过快，使高温高压水蒸气夹带冷凝水剧烈冲击漩涡发生体，导致其损坏，也就是常说的“水锤”现象。所以要打开导淋排尽冷凝水后再缓慢打开蒸汽阀门，涡街流量计生产厂家，避免损坏漩涡发生体。　　（6）可能的故障原因是管道流量过低，没有进入测量范围。可以增大流量看流量计的反应。在靠近涡街流量计的管道旁有规律地连续敲击，无论何种型号的涡街流量计均会出现流量显示。如果被测介质为液体，空管试验，因为液体本身就是消振器。故障处理的方法是更换通径小一些的流量计或在工艺条件允许的情况下加大流量

（7）可能的故障原因是发生体与壳体之间的间隙是否被细微颗粒卡住。该种现象一般出现于正常工作之后，停机又开机。如果是这样，在确认转换放大器及发生体都完好无损的情况下，特别是测量介质又是液体，一般可认为是该种故障。处理的方法是如果生产工艺条件允许，尽可能开大流量，用一木制或橡皮锤子在流量计下部的焊台上垂直敲击，以便高速流体所产生的负压将细微固体颗粒带走。如果现场允许拆卸清洗，可以拆下发生体，但要求熟知流量计的结构，特别是密封垫片及压板螺钉等，一定要严格按使用说明书的要求安装。同时要注意拆卸之后重新安装的发生体，可能会对流量系数带来一些变动，虽然其变化不大，但需要修正。（8）对照涡街流量计说明书检测参数设置是否有错误，如果有，予以修正。

  涡街流量计仪表常数与流体流速的关系及分段补偿，通过对涡街流量计的仪表常数随着流速的变化而略有起伏这个规律的观察与总结，建立数学模型，并根据这个数学模型，可以在不同的流速段对仪表常数做适当的补偿，可以提高涡街流量计的计算精度，该方案通过单片机809C51实现。    

　　根据多年的应用经验以及大量的现场数据，我们发现涡街流量计的仪表常数与流体的流速存在一定的关系，本文通过寻找涡街流量计仪表常数与流体流速的关系，建立了两者的数学模型，在流量计算时对它进行补偿，提高了计算精度。

　　1.1　涡街流量计的工作原理

　　涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡性流量计，即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体(涡街流量传感器中称之为漩涡发生体)，就会在其下流两侧产生两列有规律的漩涡，即卡门涡街其漩涡频率正比于流体速度:

　　1.2　涡街流量计的特点

　　(1)输出的信号是与流速成正比的脉冲信号，便于数据处理和计算机联网。

　　(2)量程范围宽，精度高。

　　(3)无可动部件，可靠性较高，结构简单，便于安装维修。

　　(4)检测元件与被测介质不直接接触，不受流体的化学性质影响，应用范围宽，寿命长。

　　(5)抗干扰能力强，容易进行流量计算，不受流体物理性质的影响，给仪表的标定和使用带来了方便。

　　2　误差的产生及补偿

　　2.1　非线性误差的产生

　　由于涡街传感器所测的并不是平均流速，而是漩涡发生体两侧的流速。对于湍流状态，不同的雷诺数下，流速分布规律是不同的，即不同的流速下具有不同的流速分布，进而说明了涡街流量传感器检测到的主要反映漩涡发生体两侧的流速，涡街流量计，与管道平均流速的关系不是确定的。这说明涡街流量传感器的非线性误差是其检测机理所决定的。在实际使用时，先绘出传感器的仪表常数与流体流速的试验曲线，据此得到不同流速段的实际仪表常数。本文应用MCS251单片机系列的89C51将试验曲线事先固化于流量计的EPROM中，用户结合现场具体工作情况通过键盘输入平均仪表常数KP的值(KP= (Kmax+Kmin) /2)，实现了涡街传感器的非线性修正。

　　2.2　仪表常数与流体流速的关系及分段补偿

　　我们知道涡街流量计频率与流量成正比，理论上讲，涡街流量计输出频率与流速成正比，也就是说仪表常数恒定。实际上，由于流量计本身的因素导致两者之间存在一定程度的非线性误差。鉴此，我们做出了一条仪表常数与流速的实验关系曲线，如图1所示。图中各点坐标分别为A(Vmin，1.004 9KP)，B(15%Vmax，0.997KP)，C(30%Vmax，0.992853KP)，D(50%Vmax，0.994883KP)，E(75%Vmax，KP)，F(Vmax，KP)。

　　针对这种误差规律，我们采取分段补偿的方式进行误差修正。由图1可以看出，随着流速的降低，曲线偏离平均值越大，对此我们采用的方法可以达到两个目的:

　　(1)无论偏差值多大，只要它有规律可循，就可补偿修正，还可以把流量的下限即Vmin在坐标上向左移动，即扩大传感器的量程。

　　(2)根据精度要求合理划分区间，在误差大的低流速区间线段取密一些，在误差小的高流速区间可适当将区间放宽。

　　为了满足修正后非线性误差在0. 3%以下的要求，我们根据理论分析和曲线规律，分别在12%Vmax、60%Vmax处增加两点(见图2)，涡街流量计型号，坐标分别为G(12%Vmax，KP)，H(60%Vmax，0.998KP)。理由:

　　①Vmin/Vmax=8% ~9%;②DE曲线间无拐点且下凹;③AB曲线间无拐点且下凹。这样，把整个流速范围分成了六段，如表1。这样处理后，可修正非线性误差在0.3%以下。

　　2.3　补偿后非线性误差计算及验证

　　表2为补偿后各段仪表常数的非线性误差计算值。

　　下面用某厂生产口径为Dg80的涡街流量计为例验证补偿效果(产品编号:04150)。表3为原始检测数据.

　　2.4　计算流量

　　瞬时流量计算公式:

　　3　系统的实现

　　3.1　系统可以实现的功能

　　(1)以89C51为元件，X25045存储数据。

　　(2)采用82C79单片机，可以同时显示瞬时流量(4位)以及累积流量(6位+2位幂数)，其显示单位为体积流量。

　　(3)具有掉电检测、保护功能(HT7044监测电压)，掉电后数据存入X25045中。

　　(4)具有看门狗功能。

　　(5)采用键盘输入，输入内容包括:仪表常数、瞬时流量上限、瞬时流量下限等。

　　3.2　主要程序模块

　　(1)主程序。

　　(2)定时器中断服务程序。

　　(3)键盘中断处理子程序。

　　(4)掉电处理子程序。

　　(5)25045读/写状态寄存器子程序。

　　(6)瞬时流量计算程序SSJS。

　　(7)累积流量计算程序LJJS。

　　(8)量程判别子程序CSDS。

　　用单片机89C51验证了误差补偿的数学模型，并实现了智能涡街流量积算仪的设计，通过对仪表常数的修正使系统的精度有很大的提高，涡街流量计现货，可以使涡街流量积算仪达到0. 5级标准，采用89C51单片机使系统的稳定性和快速性都得到了提高，82C79的键盘显示接口芯片，代替单片机完成键盘和显示器的许多接口操作，X25045可以将数据实时存储起来，系统软硬件设计合理、可行，具有工程实用价值。