前置信號放大電路的主要功能及其要求1、渦街流量計(jì)信號放大模塊的設(shè)計(jì)要求由于渦街流量計(jì)的測量原理可知,渦街流量計(jì)是根據(jù)檢測到的頻率值換算流體流量的流量檢測裝置。因此,對渦街探頭所輸出信號的頻率進(jìn)行準(zhǔn)確的測量就成為渦街流量計(jì)信號放大電路的主要功能。此外,還要通過靜態(tài)水容積檢定實(shí)驗(yàn)對不同檢的儀表系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。設(shè)計(jì)十要求儀表線性度誤差不超過1%,重復(fù)性誤差不超過線性度誤差的1/3~1/2。2、放大電路設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1)流體通過漩渦發(fā)生體后將會產(chǎn)生,卡門漩渦作用于探頭上的橫向應(yīng)力在壓電效應(yīng)的作用下會產(chǎn)生微弱的電荷(電壓)信號,對于這部份信號要通過電荷放大器對其進(jìn)行放大并輸出。2)用負(fù)反饋放大電路對電荷放大器輸出的電壓信號進(jìn)一步放大并輸出。6、直管段的內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致，若不能一致，應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管道。3)設(shè)置低通濾波器,對信號中的高頻干擾進(jìn)行衰減濾波。4)設(shè)置滯回比較器電路,將信號轉(zhuǎn)換成規(guī)則的方波信號以便進(jìn)行頻率的測量。5)當(dāng)整體放大電路版設(shè)計(jì)完成之后,焊接電路,并利用宏業(yè)公司提供的靜態(tài)水容積法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢定實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)放大電路是否淸足設(shè)計(jì)要求以進(jìn)行進(jìn)一步的修改工作。

渦街流量計(jì)應(yīng)用在空壓機(jī)測量壓縮空氣的常見故障，排除的方法具體如下：1、氣壓正常，但空氣不斷地從壓力控制器放氣孔D或D漏出。閥門鼓膜與放氣閥門接觸而貼合不緊密，形成縫隙而漏氣；鼓膜彈簧損壞、失效，不能壓緊閥門鼓膜。檢查閥門鼓膜和放氣閥門密封情況，如損壞則更換新件；更換鼓膜彈簧。2、空壓機(jī)停止泵氣后，放氣孔D或C不放氣，但氣壓下降很快。進(jìn)氣止回閥老化、損壞、密封不嚴(yán)而漏氣；進(jìn)氣止回閥彈簧損壞而失效。檢查進(jìn)氣止回閥及其密封情況，如損壞則更換新件；更換進(jìn)氣止回閥彈簧。3、放氣時氣壓高于0.70 Mpa調(diào)整螺釘過緊，鼓膜彈簧壓縮量過在，閥門鼓膜放氣壓力過高。電磁流量計(jì)將調(diào)整螺釘擰出少許，使鼓膜彈簧壓縮量減小。4、氣壓高于0.70 Mpa，且不斷升高，但空氣不從放氣孔D或C放出鼓膜彈簧被卡死；2、介質(zhì)中臟污物的損害經(jīng)長期工作，流體內(nèi)的臟物在測量管內(nèi)壁、發(fā)生體表面和儀表轉(zhuǎn)換器內(nèi)壁發(fā)生體表面和檢測元件表面的附著沉積改變了測量管和發(fā)生體的幾何尺寸參數(shù)，儀表的測量誤差增大，降低了檢測元件的靈敏度，信號幅值減小，進(jìn)而引起檢測元件的失效。放氣閥門上的氣孔被堵死；放氣止回閥彈簧被卡死；閥桿被卡死。更換鼓膜彈簧；疏通放氣閥上的氣孔；更換放氣止回閥彈簧；修磨或更換閥桿。5、上、下殼體之間漏氣，用洗衣粉水涂抹后有氣泡產(chǎn)生。上、下殼體鑄件有缺陷；上、下殼體間密封圈損壞或緊固螺栓松動；閥門鼓膜老化，使空氣從調(diào)整螺釘處漏出。擦凈殼體表面，用金屬修補(bǔ)劑修補(bǔ)缺陷；更換密封圈或緊固螺栓；更換閥門鼓膜。6、氣壓小于0.65 Mpa，且不斷降低，但氣體一直從壓力控制器放氣孔D排出。閥門鼓膜、鼓膜彈簧或放氣閥門損壞，密封失效；放氣孔C堵塞；放氣止回閥漏氣；放氣止回閥彈簧損失而失效；皮碗老化而漏氣。檢查閥門鼓膜、鼓膜彈簧或放氣閥門的密封情況，如損壞則更換新件疏通放氣孔C；更換放氣止回閥；更換放氣止回閥彈簧；更換皮碗。7、放氣時氣壓低于0.65 Mpa調(diào)整螺釘過松、閥門鼓膜放氣壓力低，放氣閥門老化而漏氣。電磁流量計(jì)將調(diào)整螺釘擰入少許；更換放氣閥門。

蒸汽流量計(jì)與渦街流量計(jì)的用途

   在儀器儀表行業(yè)， 蒸汽流量計(jì)與渦街流量計(jì)是使用的廣的。好的蒸汽流量計(jì)與渦街流量計(jì)有助于工業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。 那么蒸汽流量計(jì)與渦街流量計(jì)的用途有哪些？

蒸汽流量計(jì)采用卡門渦街原理制造，具有測量精度高、量程寬、功耗低、安裝方便、操作簡單、壓力損失小、免現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)，是目前比較理想的蒸汽計(jì)量儀表。蒸汽流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。尤其是對于后續(xù)的記錄儀，在記錄儀長期損壞無法修復(fù)的情況下，一定要注意短接二次儀表的輸出。無可動機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小，儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。

渦街流量計(jì)儀表采用先進(jìn)的差動技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題，并采用了獨(dú)特的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施，保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種型式，基本型測量單量信號；復(fù)合型可同時實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。3、定期對儀表進(jìn)行整體清洗，必要時可對儀表的傳感頭部分進(jìn)行吹掃，避免雜質(zhì)在傳感頭處的凝結(jié)。 可廣泛用于大、中、小型各種管道給排水、工業(yè)循環(huán)、污水處理，油類及化學(xué)試劑以及壓縮空氣、飽和及過熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。

渦街流量計(jì)是一種常用的流量測量儀器，主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)，被廣泛用于多個行業(yè)中。渦街流量計(jì)在使用過程中會產(chǎn)生一定的故障問題，今天我們主要來介紹一下渦街流量計(jì)常見故障問題及處理方法，希望可以幫助到大家。雷諾數(shù)Re是表征粘性流體流動特性的一個無量綱數(shù)，其物理意義是流體流動的慣性力與粘滯力的比值。

1、選型方面的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設(shè)計(jì)選型之后由于工藝條件變動，使得選擇大了―個規(guī)格，實(shí)際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑，以提高測量精度，這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關(guān)。比如，一條渦街管線設(shè)計(jì)上供幾個設(shè)備使用，由于工藝部分設(shè)備有時候不使用，造成目前實(shí)際使用流量減小，實(shí)際使用造成原設(shè)計(jì)選型口徑過大，相當(dāng)于提高了可測的流量下限，工藝管道小流量時指示無法保證，流量大時還可以使用，因?yàn)槿绻匦赂脑煊袝r候難度太大.工藝條件的變動只是臨時的。壓力變化感測屬于非接觸式，探測元件不易受流體污染，但易受振動等因素的干擾?？山Y(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準(zhǔn)確度。

2、安裝方面的問題。主要是傳感器前面的直管段長度不夠，影響測量精度，這方面的原因主要同問題①有關(guān)。比如：傳感器前面直管段明顯不足，由于FIC203不用于計(jì)量，僅僅用于控制，故目前的精度可以使用相當(dāng)于降級使用。

3、參數(shù)整定方向的原因。由于參數(shù)錯誤，導(dǎo)致 儀表 指示有誤.參數(shù)錯誤使得二次儀表滿度頻率計(jì)算錯誤，這方面的原因主要同問題①、③有關(guān)。第二，渦街流量計(jì)技術(shù)的發(fā)展：目前發(fā)展較快的技術(shù)有先進(jìn)測控總線技術(shù)、數(shù)字信號處理新技術(shù)、綜合測試與故障診斷新技術(shù)、光頻標(biāo)和精密時頻測試新技術(shù)等。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準(zhǔn)，實(shí)際滿度頻率大干計(jì)算的滿度頻率的使得指示大范圍波動，無法讀數(shù)，而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的終確定，終通過重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù)，解決了這一問題。

4、二次儀表故障。這部分故障較多，包括：一次儀表電路板有斷線之處，量程設(shè)定有個別位顯示壞，K系數(shù)設(shè)定有個別位顯示壞，使得無法確定量程設(shè)定以及K系數(shù)設(shè)定，這部分原因主要向問題①、②有關(guān)。通過修復(fù)相應(yīng)的故障，問題得以解決。

5、四路線路連接問題。部分回路表面上看線路連接很好，仔細(xì)檢查，有的接頭實(shí)際已松動造成回路中斷，有的接頭雖連接很緊但由于副線問題緊固螺釘卻緊固在了線皮上，也使得回路中斷，這部分原因主要同問題②有關(guān)。

6、二次儀表與后續(xù)儀表的連接問題。在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流件),當(dāng)有氣流通過時,從旋渦發(fā)生體下游兩側(cè)產(chǎn)生有規(guī)律的交替排列的旋渦,在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)(2×104~7×106),該旋渦的頻率與旋渦發(fā)生體的幾何尺寸、管道的幾何尺寸有關(guān),旋渦的頻率正比于流量。由于后續(xù)儀表的問題或者由于后續(xù)儀表的檢修，使得二次儀表的mA輸出回路中斷，對于這類型的二次儀表來說，這部分原因主要同問題②有關(guān)。尤其是對于后續(xù)的記錄儀，在記錄儀長期損壞無法修復(fù)的情況下，一定要注意短接二次儀表的輸出。

7、由于二次儀表平軸電纜故障造成回路始終無指示。由于長期運(yùn)行，再加上受到灰塵的影響，造成平軸電纜故障，通過清洗或者更換平軸電線，問題得以解決。

8、對于問題⑦主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松，造成表頭下沉，指針與表殼摩擦大，動作不靈，通過調(diào)整表頭并重新固定，問題相應(yīng)解決。

9、使用環(huán)境問題。渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，是一種比較先進(jìn)、理想的流量儀表，被廣泛用于工業(yè)、電力、治金、石油、化工等領(lǐng)域中。尤其是安裝在地井中的傳感器部分，由于環(huán)境濕度大，造成線路板受潮，這部分原因主要同問題②、②有關(guān)。通過相應(yīng)的技改措施，對部分環(huán)境濕度大的傳感器重新作了把探頭部分與轉(zhuǎn)換部分分離處理，改用了分離型傳感器，故善了工作環(huán)境，日前這部分儀表運(yùn)行良好。

10、由于現(xiàn)場調(diào)校不好，或者由于調(diào)校之后的實(shí)際情況的再變動。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設(shè)計(jì)選型之后由于工藝條件變動，使得選擇大了―個規(guī)格，實(shí)際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑，以提高測量精度，這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關(guān)。由于現(xiàn)場振動噪聲平衡調(diào)整以及靈敏度調(diào)整不好.或者由于調(diào)整之后運(yùn)行一段時間之后現(xiàn)場情況的再變動，造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關(guān)。使用示波器，加上結(jié)合工藝運(yùn)行情況，重新調(diào)整。

渦街流量計(jì)的技術(shù)分析

   渦街流量計(jì)常用于蒸汽的測量,蒸汽作為重要的二次能源用途非常廣泛,蒸氣流量的準(zhǔn)確計(jì)量和蒸汽流量計(jì)的選型、安裝有著非常密切的聯(lián)系.我們選取目前市場上應(yīng)用非常廣泛的渦街流量計(jì)作為分析對象.

渦街流量計(jì)主要由以下四個部分組成:(1)渦街流量傳感器.(2)壓力變送器.(3)溫度鉑熱電阻.(4)流量積算儀.作為貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具,以上四件計(jì)量器具都需要選型合適、強(qiáng)制檢定合格、安裝正確方可進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算使用.渦街流量傳感器的工作原理是卡曼渦街原理.在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流件),當(dāng)有氣流通過時,從旋渦發(fā)生體下游兩側(cè)產(chǎn)生有規(guī)律的交替排列的旋渦,在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)(2×104~7×106),該旋渦的頻率與旋渦發(fā)生體的幾何尺寸、管道的幾何尺寸有關(guān),旋渦的頻率正比于流量.此頻率可由探頭檢出.

式中:b—阻流件的寬度,m;

u—流經(jīng)流量計(jì)的平均流速,m/s;

f—旋渦的頻率,Hz;

r—斯特羅哈爾常數(shù).

一般用戶選擇在市場上購買渦街流量傳感器時,要購買有○MA標(biāo)志的渦街流量傳感器.即取得中華人民共和國計(jì)量器具制造許可證的企業(yè)生產(chǎn)的渦街流量傳感器.如果流量計(jì)是用于貿(mào)易結(jié)算,屬于強(qiáng)制檢定.使用前應(yīng)送至當(dāng)?shù)赜?jì)量部門檢定,檢定合格方可安裝使用.檢定參照J(rèn)JG1029-2007《渦街流量計(jì)檢定規(guī)程》.

用戶在購買渦街流量計(jì)前,首先要做的是選型.選擇一款適合的渦街流量計(jì)非常重要.渦街流量傳感器口徑從DN15至DN300,由于渦街流量傳感器口徑越大儀表系數(shù)越小,頻率分辨率越低,準(zhǔn)確度也越差,因此選型口徑一般不宜大于DN300.不同口徑流量計(jì)量程大小不一.應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際使用情況合理配置渦街流量計(jì).首先要確定蒸汽大概的用量.其次要確定管道內(nèi)蒸汽是過熱蒸汽還是飽和蒸汽.后要知道管道內(nèi)蒸汽的狀態(tài),比如壓力和溫度,合理配置壓力變送器和溫度鉑熱電阻.通過儀表說明書可以查詢到不同口徑儀表的流量測量范圍.

渦街流量計(jì)表1.

在實(shí)際使用的過程中,所謂儀表超量程工作,實(shí)際上是儀表超流速運(yùn)行.即氣體通過渦街流量傳感器的流速過快,而導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)確.下面以一只為DN200的渦街流量傳感器為例:

流量計(jì)測量范圍

管道截面積:S1=πR2=3.14×0.12=0.0314m2

阻流體截面積:S2≈2R×b=0.2×0.056=0.0112m2

渦街流量傳感器的截面積:S=S1-S2=0.0202m2當(dāng)流量為4000m3/h時,此時通過氣體渦街流量傳感器的流速υ:

公式1

當(dāng)流量為400m3/h時,此時氣體通過渦街流量傳感器的流速υ:

公式2

渦街流量計(jì)在測量蒸汽時,不要超出儀表的上限流速.上限流速受介質(zhì)可壓縮性質(zhì)的限制,下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制,建議擇渦街流量計(jì)正常流量在正常流量范圍的1/2~2/3之間.

渦街流量計(jì)安裝正確與否直接影響其準(zhǔn)確計(jì)量.安裝儀表時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一、安裝應(yīng)符合儀表使用說明書的要求,保證渦街流量傳感器上、下游直管段的長度.二、上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)與傳感器內(nèi)徑相同.三、配管應(yīng)與傳感器同心.四、密封墊不能凸入管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1mm~2mm.五、傳感器安裝場所應(yīng)盡量避開振動源,加裝管道支撐物是有效的減震方法.六、電氣安裝應(yīng)注意傳感器與轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接,其距離不應(yīng)超過使用說明書的規(guī)定,布線時應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率電源線,應(yīng)盡量用單獨(dú)金屬套管保護(hù).應(yīng)遵循"一點(diǎn)接地"原則.整體型和分離型都應(yīng)在傳感器側(cè)接地,轉(zhuǎn)換器外殼接地點(diǎn)應(yīng)與傳感器"同地".這樣可以有效地避免雷擊對儀表造成傷害.

溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝位置應(yīng)遵循JJG1029-2007《渦街流量計(jì)檢定規(guī)程》7.1.1.4和7.1.15要求,溫度測量位置設(shè)在流量計(jì)下游(2~5)D處(D為管道直徑),壓力測量位置應(yīng)在流量計(jì)下游側(cè)(2~7)D處.取壓孔軸線應(yīng)垂直于測量管軸線直徑為(4~12)mm.溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝方式應(yīng)遵循G093-2002《自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》4.2、4.3及5.4的要求.壓力取源部件與溫度取源部件在同一管段上時,壓力應(yīng)安裝在溫度取源部件的上游側(cè).

當(dāng)測量蒸汽時壓力取源部件應(yīng)帶有環(huán)型或U型冷凝管.測量低壓的壓力變送器的安裝高度,宜與取壓點(diǎn)的高度一致.下圖為壓力變送器四種安裝方式:

安裝方式一定要對壓力進(jìn)行補(bǔ)償.不建議的方式安裝,因?yàn)闊o法確定P'與P的關(guān)系.而一般在儀表的說明書中大都方式來安裝