流量计系列产品
 
 

涡街流量计的选用及故障处理

发布时间:2017-10-18
 

合理准确地进行物料流量计量,是石油化工企业进行对内对外结算的依据,也是安全生产的保证。涡街流量计由于结构简单,适用于测量多种流体,在石油化工企业的流量计量中得到了广泛的应用。但由于选型、安装的原因或使用过程中工况条件发生变化及仪表元器件老化等原因,流量计在长期使用过程中会出现失准的现象,要根据造成故障的具体原因进行仪表的维修和处理。
1、流量检测系统的组成及工作原理
检测系统由涡街流量计(一般称一次仪表)和配套的流量积算仪(一般称二次仪表)组成。
涡街流量计由漩涡发生体、漩涡频率检测元件(俗称探头)及信号处理电路(俗称放大板)等几部分组成。涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡型流量计。即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的漩涡发生体
(如图1),就会在其下游两侧产生两列有规律的漩涡,在一定雷诺数(2×10~7×10)的范围内,其漩涡频率正比于来流速度,即正比于来流的体积流量。通过一定的检测元件检测出旋涡频率就可以推算出流体的流速,进而推算出流体的体积流量。

与涡街流量计配套的流量积算仪,多采用8031单片机为核心,对送人积算仪的与流量成正比的脉冲信号进行处理,并可根据实时压力、温度,对涡街流量计输出的体积流量进行补偿计算,实现对物料的正确计量。
2、涡街流量计选型及安装要求
2.1选型要求
选型主要包括涡街流量计的传感器选择一体式还是分体式、传感器输出信号类型、传感器公称通径及配套积算仪型号等。涡街流量计选型时要根据测量介质的性质(单相气体 、液体还是蒸汽)、工况条件下介质的流量范围、工作温度、工作压力等条件进行合理的选型。如果选型不当,流量计将无法正常工作。
2.2安装要求
1)传感器应水平或垂直安装(流体的流向应自下而上)在与其公称通径相应的管道上。
2)流量计在安装时其上游和下游配置的直管段应符合安装规范的要求。流量计应尽量避免安装在调节阀、半开闸阀的下游。一般情况下不在扩大管后安装流量计。如果流量测量时需要进行温度或压力补偿时,取压点应在流量计前 1D以外,测温点应在流量计后5D以外(D为管道通径)。
3)由于流体流动稳定的情况下,流体通过涡街流量计旋涡发生体两侧时才能够交替地产生有规律的旋涡,因此流量计应尽可能安装在振动和冲击小的场所,安装位置在5~20Hz的振动频率下,要求振动加速度不大于1g,否则应采取减振措施,例如在流量计安装处振源来向的管道上加装固定支撑架,或在流量计上安装防振接头。
4)涡街流量计的信号检测电路(放大板)可以正常工作的环境温度为-40~55℃,安装地点温度要满足要求。如果不能满足此条件,仪表选型时可考虑选择分体式结构。
5)流量计安装地点尽量远离高压用电设备,做好仪表接地,流量计信号线应选用屏蔽电缆,以免信号受到工频干扰,造成计量误差。
3、常见故障检查和处理方法
3.1通电后流量传感器无信号输出
可能的故障原因及处理方法:
1)管道内工艺介质没有流动。通知工艺操作人员打开阀门。
2)管道内工艺介质有流动但流速偏低。仪表选型失误致使口径过大,只能换表。
3)如果工艺状态正常,可能仪表出现故障,可逐级检查维修。漩涡频率检测元件即探头目前主要为压电式,用万用表200MΩ档测量探头的绝缘阻值,常温下应为10~1OOMΩ。用万用表2n档,测量探头的电容值,空载时电容应为0.15~0.35nF之间恒定不变。在放大板电路上设置有信号检测点,用示波器逐一检测各点波形,一般在施密特触发器前的检测点,信号波形应为幅值不等的正弦波,在施密特触发器后信号波形为方波。
4)传感器供电不正确。检查由流量积算仪送给传感器的 +12VDC或+24VDC是否正常。
5)经检查如果一次仪表正常,说明故障在二次仪表,可检查二次仪表的故障。
3.2管道内无流量时传感器有信号输出
可能的故障原因及处理方法:
1)管道振动较大使传感器输出假信号。找到振动源,消除管道振动或对工艺管线进行减振处理。
2)接地不良,引入干扰,出现假信号。检查接地电阻,应不大于10Ω,否则处理接地。
3)传感器增益过大。调整增益电位器至合适的值。
4)存在工频干扰。检查传感器输出的信号频率,如是50Hz,说明流量计附近有大功率的电机或比较强的电场,应采取一定措施减弱干扰或加强对信号线的屏蔽处理。
3.3正常流量时传感器输出信号不稳定
1)管道存在无规律的振动。找到振动源,消除管道振动或对工艺管线进行减振处理。
2)放大板增益不正确。用示波器检查输出信号的波形,如果出现多波形、丢波形的情况,说明放大板工作不正常,多波形说明增益过大,丢波形说明增益过小,可以适当调整放大板的增益。
4、结束语
与其它流量计相比,涡街流量计由于结构简单、安装方便,适用于测量多种流体,特别是其精度高、量程比宽、压损小、输出与流量成正比的脉冲信号等优点,在现代流量测量中应用越来越广泛。在正确地进行流量计的选型和安装的前提下,还要定期进行流量计性能的检测,这样可以保证流量计长期稳定地工作。