摘要：渦(wō)街流量(liàng)計 是現(xian)代石油(yóu)化工生(sheng)産中測(ce)量流量(liang)的重要(yao)工具之(zhī)一💃🏻。簡述(shu)了渦街(jiē)流量計(ji)的測量(liang)原理，詳(xiang)細闡述(shu)了解決(jue)渦街流(liu)量計選(xuǎn)型💰的注(zhu)⁉️意事項(xiàng)，提出了(le)儀表選(xuan)型、安裝(zhuang)、管理與(yǔ)維護的(de)建議。
　　目(mù)前，渦街(jie)流量計(ji)不同品(pǐn)牌之間(jian)的性能(neng)差距較(jiao)大，根👨‍❤️‍👨據(ju)🐉市場調(diao)研與用(yong)戶反饋(kuì)，以艾默(mo)生和橫(héng)河爲代(dai)表的品(pin)牌，是爲(wei)大家♋公(gōng)認使用(yong)情況較(jiao)好的産(chan)品。然而(er)即使是(shi)渦街流(liú)量計産(chǎn)品，在現(xian)場遇到(dào)流量範(fàn)圍偏離(lí)、流量波(bo)動較大(da)🔅、配管與(yu)安裝情(qíng)況較✉️差(chà)、流量信(xìn)号微弱(ruo)以及✉️現(xiàn)場幹擾(rǎo)情況惡(è)劣等不(bú)良工況(kuang)條件，依(yī)舊會出(chū)現大量(liang)使用失(shī)敗的情(qíng)形，且該(gai)問題非(fei)常普遍(bian)，也影響(xiang)着用戶(hu)對于💋渦(wo)街流量(liang)計的态(tai)度，并逐(zhú)漸🈲在業(yè)内形成(chéng)：“渦街流(liu)量計僅(jǐn)能在液(ye)體、蒸汽(qì)上使🔞用(yong)”的評價(jià)。
　　爲了保(bǎo)證在項(xiang)目中能(neng)夠使用(yong)到真正(zheng)好用的(de)産品，避(bì)免投運(yùn)和後期(qi)維護時(shi)的麻煩(fán)，選用渦(wō)街的核(he)心原則(zé)是：更強(qiáng)的抗振(zhèn)能力，更(geng)寬的量(liang)程比，更(gèng)可靠的(de)接液材(cai)質，更持(chi)久的傳(chuán)🏃感器壽(shou)命，更優(yōu)秀的現(xiàn)場配管(guǎn)安裝适(shi)應能力(lì)。文章簡(jiǎn)述了🔞渦(wō)街流量(liang)計的測(ce)量原理(lǐ)，詳細闡(chǎn)述了解(jie)決渦街(jiē)流量計(ji)選型的(de)注意事(shi)項，提供(gong)了儀表(biǎo)💛的選型(xing)、安裝、管(guan)理與維(wei)護的建(jian)議。
1.渦街(jiē)流量計(ji)的工作(zuo)原理
　　渦(wō)街流量(liàng)計的工(gōng)作原理(lǐ)（見圖1）是(shi)在流體(tǐ)中插入(rù)一物體(tǐ)時⭕，流體(tǐ)流動受(shou)到影響(xiang)，在障礙(ài)物後的(de)兩側就(jiu)會交替(tì)分離釋(shi)放出🛀兩(liǎng)列💜旋渦(wo)，在下遊(yóu)形成互(hu)相平行(hang)的２個旋(xuan)渦流。障(zhang)礙物就(jiù)是旋🏃渦(wo)發生體(ti)，它可以(yǐ)是梯形(xing)柱、三棱(leng)柱體或(huo)者圓柱(zhu)體等。一(yi)般情況(kuang)下，物體(tǐ)後面産(chǎn)生的渦(wō)列是不(bu)穩定的(de)，當渦列(liè)的間距(ju)Ｈ和旋渦(wō)的距離(lí)L滿足H/L＝0.281時(shi)，渦列達(da)到穩🏃定(ding)狀态，此(cǐ)渦列稱(cheng)爲🐕卡門(mén)渦街。卡(ka)門渦街(jie)旋渦的(de)發放頻(pín)率ｆ與流(liu)體的流(liu)速以及(ji)發放體(ti)的特征(zheng)尺寸d（即(ji)發放體(ti)的寬度(dù)）的關系(xi)見式（1）。
ƒ＝St*ʋ/d（1）
　　式(shi)中:ƒ爲渦(wō)街發生(sheng)頻率，Hz;St爲(wèi)斯特勞(láo)哈爾數(shu)，爲無量(liang)綱數，與(yǔ)✌️旋渦發(fā)生體及(jí)雷諾數(shù)有關;ʋ爲(wei)流速，m/s;d爲(wei)發生體(ti)迎面寬(kuan)度。
 
　　在(zài)雷諾數(shù)一定範(fàn)圍内，St是(shi)恒定的(de)，d是固定(dìng)的，因此(cǐ)ƒ與ʋ成正(zheng)❓比，通過(guo)傳感器(qì)可檢測(ce)出ƒ，即可(kě)求出流(liú)速ʋ。通過(guo)ʋ可以求(qiu)出流體(ti)的體積(jī)流量，進(jin)而又可(ke)以求出(chu)流體的(de)質量流(liú)量。
2渦街(jiē)流量計(jì)選擇的(de)原則
2.1抗(kàng)振能力(li)選擇
　　渦(wo)街流量(liang)計用不(bú)好的關(guān)鍵原因(yin)是抗振(zhèn)能力弱(ruo)，從⛷️而㊙️導(dao)緻💃測量(liàng)下限不(bu)足，在現(xian)場出現(xian)諸如“零(ling)點不.幹(gàn)淨、小流(liu)量不指(zhǐ)示”等問(wen)題，因此(cǐ)選擇渦(wo)街流量(liang)計時，要(yao)選擇💯抗(kang)振能力(lì)強的渦(wō)街流量(liàng)計。工信(xìn)部2016年發(fa)布并實(shi)施的《石(shi)油化工(gong)自動化(huà)儀表設(shè)計選型(xíng)規範》(SH/T3005-2016)中(zhong)指出:“當(dāng)選用渦(wo)街流量(liàng)計時，測(cè)量振動(dong)場合的(de)流體流(liú)量應選(xuǎn)用抗振(zhen)型渦街(jie)流量計(jì)，其抗振(zhen)強度不(bú)宜低于(yu)2g”。因此無(wu)論是在(zài)設計院(yuan)的選型(xing)數據表(biao)還是在(zài)招标技(ji)術要求(qiu)中，應該(gai)對抗振(zhèn)能力提(ti)出🐉明确(què)的要求(qiú)，最好要(yào)求制造(zao)商提供(gòng)“抗振型(xing)渦街流(liu)量計型(xing)式批準(zhǔn)證明文(wen)件”。如果(guo)由于現(xian)實原因(yin)，導緻具(jù)備官方(fāng)認證的(de)抗振型(xíng)渦街流(liu)量計🎯生(shēng)産商數(shù)量沒有(you)達到招(zhao)标要求(qiu)時，可參(can)考企業(ye)自身或(huo)者同行(háng)業以往(wǎng)的渦街(jie)流量計(ji)使用情(qíng)況，甄選(xuǎn)出1到2家(jiā)抗振能(neng)力尚可(ke)的合格(ge)供應商(shāng)并邀🛀請(qing)其參與(yǔ)競标。
2.2量(liang)程比選(xuǎn)擇
　　渦街(jiē)流量計(ji)是1種數(shu)字式儀(yí)表，根據(jù)數字原(yuan)理的特(te)性，實際(ji)流量一(yi)旦低于(yú)渦街流(liú)量計測(cè)量下限(xiàn)，并非是(shi)精度下(xia)降，而是(shì)示值直(zhi)🙇‍♀️接歸零(líng)，無法顯(xiǎn)示流量(liàng)的基本(běn)趨勢;或(huo)者❓當實(shí)際流量(liàng)高于上(shang)限時，出(chū)現可怕(pa)的“倒走(zou)現象”，現(xiàn)場指㊙️示(shi)甚至遠(yuan)🌈低于實(shi)際流量(liang)，流量趨(qū)勢出現(xiàn)完🐇全相(xiàng)反的狀(zhuàng)況，造成(chéng)控制回(huí)路.崩潰(kui)，甚💯至傳(chuan)感器、渦(wō)🍉街發生(shēng)體斷裂(liè)的🏒危險(xiǎn)。正因爲(wèi)渦💛街流(liú)🔆量計的(de)這種特(te)性，在選(xuan)用🏃時必(bi)須要🍓對(duì)其量程(cheng)比做🏃🏻出(chu)要求，要(yao)求渦街(jiē)流量計(jì)的量程(cheng)比至少(shao)🍉要在30:1以(yi)上(企業(ye)也可以(yi)在儀表(biǎo)計算書(shu)中體現(xiàn)更大的(de)量程比(bi))。該要求(qiú)的目的(de)是🆚爲應(ying)對工藝(yi)參數與(yǔ)實🌍際投(tou)運工況(kuàng)參數嚴(yan)重不吻(wěn)合，或者(zhe)生産過(guò)程中的(de)流量大(da)範圍波(bō)👄動以及(jí)後期流(liu)量的調(diao)整，隻有(yǒu)選用比(bi)較寬泛(fàn)的量程(chéng)比，才能(néng)在渦街(jiē)流量計(jì)選✊型時(shi)将💜.上述(shu)3種情況(kuang)涵蓋其(qi)中，留🌈足(zu)量程餘(yú)量，使得(dé)現場實(shí)際的流(liu)量變化(hua)範圍一(yi)直在渦(wō)街流量(liàng)計的正(zhèng)常測量(liang)範圍當(dang)中
2.3傳感(gan)器材質(zhi)選擇
　　要(yao)想選好(hao)渦街傳(chuan)感器，需(xū)要知道(dao)渦街流(liu)量計的(de)内部結(jié)構💁。渦街(jiē)流量計(jì)的内部(bu)結構示(shì)意圖見(jian)圖2。
 
　　當介(jie)質流過(guò)渦街發(fa)生體産(chan)生卡門(men)渦街後(hou)，其後部(bu)的🐇測量(liàng)傳感🤟器(qì)受到漩(xuán)渦的渦(wo)街升力(lì)，進而測(ce)得渦街(jie)發💃生頻(pín)率，計算(suan)出🍉介質(zhi)流量,。
　　目(mu)前市場(chang)中在用(yong)的比較(jiao)主流的(de)傳感器(qì)大都是(shì)應力式(shi)或電容(rong)🌈式。應力(li)式傳感(gǎn)器的傳(chuan)感器結(jié)構示意(yi)圖見圖(tu)3.
 
　　由于壓(yā)電陶瓷(cí)本身的(de)性質，如(ru)果其裸(luǒ)露在介(jiè)質中，很(hěn)容易被(bèi)高速的(de)卡門渦(wō)街折斷(duan)，因此其(qí)外面都(dōu)會設置(zhi)一層金(jin)屬外保(bǎo)護殼。如(rú)何金屬(shǔ)外保護(hù)殼很厚(hòu)，會影響(xiǎng)渦街升(sheng)🥵力傳導(dǎo)至壓電(dian)陶瓷的(de)信号;如(ru)果金屬(shu)外保護(hu)殼太薄(báo)，則很難(nán)起到保(bao)護效果(guǒ)，因此金(jin).屬外保(bao)護殼應(yīng)該選用(yong)強度高(gāo)的材質(zhi)。
　　衆所周(zhou)知，物體(tǐ)的質量(liang)越大，慣(guàn)性就越(yuè)大，所以(yi)傳感器(qi)質㊙️量越(yuè)大越容(róng)易受到(dao)外界振(zhèn)動的幹(gan)擾，使其(qi)難以區(qū)分正常(cháng)的渦街(jiē)升力和(hé)外界振(zhen)動幹擾(rǎo)。因此傳(chuán)感器外(wai)🥵殼應該(gāi)🎯選擇質(zhi)量輕強(qiang)度高的(de)材質。
2.4縮(suo)頸選擇(ze)
　　對于設(shè)計單位(wei)而言，絕(jue)大多數(shu)工藝管(guǎn)道專業(ye)在選擇(zé)🌈管道口(kǒu)徑🔅時，爲(wei)了免除(chú)管道設(shè)計偏小(xiǎo)而出現(xian)的㊙️無法(fa)🐆挽回⭕的(de)問題與(yǔ)🚶‍♀️責任，往(wang)往都會(huì)将管道(dao)設計偏(pian)大。這種(zhǒng)情況會(hui)導緻自(zì)控專業(yè)㊙️在流量(liàng)計選型(xing)時頻繁(fan)面臨縮(suō)徑問題(tí)，尤其對(dui)于渦街(jie)流量計(jì)而言，流(liu)速偏.低(dī)可能直(zhi)接導緻(zhi)無指示(shì)，最終無(wú)法有效(xiào)顯示流(liu)⭐量趨勢(shi)。因此渦(wō)街流量(liang)計在選(xuan)型時，企(qi)業要依(yī)據自身(shēn)的工藝(yì)特點及(ji)現場布(bù)置環境(jing)兼顧廠(chang)家的安(ān)裝🚩建議(yi)，選用合(he)适的縮(suō)徑産品(pin)。
　　随着儀(yí)表技術(shu)的不斷(duàn)發展，不(bu)同的渦(wō)街流量(liàng)計.廠家(jia)在縮徑(jìng)方面的(de)技術開(kai)始出現(xian)較大的(de)差異化(huà)。較傳統(tong)的縮徑(jìng)方式(見(jian)❤️圖4)，有的(de)廠家開(kai)發出了(le)可内縮(suō)一檔、兩(liang)檔的産(chǎn)💯品，也有(you)可以無(wu)🔞極數限(xiàn)制無限(xiàn)内縮的(de)産品，或(huò)者僅需(xu)大小頭(tóu)，無需變(biàn)徑直管(guan)段的産(chǎn)品(見圖(tú)5)。
 
　　從圖4和(hé)圖5可以(yi)看出，儀(yí)表内部(bu)縮頸在(zai)配管成(cheng)本、配👄管(guan)安裝的(de)複雜程(chéng)度、後期(qī)的更換(huan)以及維(wei)護成本(běn)上具有(yǒu)優勢，可(ke)以爲用(yòng)戶節省(sheng)大筆材(cai)料、人工(gong)和時間(jian)✌️成本，因(yīn)此企業(ye)應根據(ju)裝置實(shi)際情況(kuang)選擇合(hé)适的内(nei)縮頸産(chǎn)品。
3結束(shù)語
　　渦街(jiē)流量計(jì)優點很(hen)多，如壓(yā)力損失(shi)小、整體(ti)結構堅(jiān)固無可(ke)動部件(jian)、維護量(liang)小、測量(liang)精度高(gao)等。但任(rèn)何儀表(biao)都💋得在(zai)合适🔞的(de)工況下(xia)才能發(fā)揮其應(ying)有的作(zuò)用。因此(cǐ)要對渦(wo)街流量(liàng)計的性(xìng)能、特點(dian)進行全(quán)面深入(rù)的了解(jiě)，這樣才(cái)能使渦(wō)街流量(liang)計成爲(wèi)石⁉️油化(huà)工測量(liàng)中的助(zhu)手🤩。

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