摘要：渦(wō)街流量(liang)計 是現(xian)代石油(yóu)化工生(shēng)産中測(cè)量流量(liàng)的重要(yào)工具之(zhī)🛀🏻一🔅。簡述(shu)了渦街(jie)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(xuan)型的注(zhu)意事項(xiàng)，提出了(le)儀表選(xuan)型、安裝(zhuāng)、管📐理與(yu)維護的(de)建議。
　　目(mù)前，渦街(jie)流量計(ji)不同品(pin)牌之間(jiān)的性能(neng)差距較(jiào)大🚶‍♀️，根據(jù)市😍場調(diao)研與用(yong)戶反饋(kui)，以艾默(mo)生和橫(héng)河爲代(dài)表的品(pin)牌，是爲(wèi)❄️大家公(gōng)認使用(yòng)情況較(jiao)好的産(chan)品。然而(ér)即使是(shi)渦街流(liu)量計産(chǎn)品，在現(xian)場遇❌到(dao)流量範(fàn)圍偏離(li)、流量波(bō)動較大(dà)、配管與(yǔ)安裝情(qíng)況較差(chà)、流量信(xin)号微弱(ruo)以及現(xiàn)場幹擾(rao)情況惡(e)劣等不(bú)良工況(kuàng)條件♌，依(yī)舊會出(chu)現🎯大量(liàng)使用失(shi)敗的🥵情(qing)形，且該(gai)問題非(fēi)常普遍(bian)，也影響(xiǎng)着用戶(hù)對于🍓渦(wō)街流量(liang)計的态(tài)度，并逐(zhú)漸在業(yè)内形成(cheng)：“渦街流(liu)量計僅(jǐn)能在液(yè)體、蒸汽(qi)上使㊙️用(yòng)”的評價(jià)。
　　爲了保(bǎo)證在項(xiang)目中能(néng)夠使用(yòng)到真正(zheng)好用的(de)産品🔅，避(bì)免投運(yùn)🤞和後期(qi)維護時(shí)的麻煩(fan)，選用渦(wō)街的核(hé)心原則(ze)是：更強(qiáng)的抗振(zhen)能力，更(geng)寬的量(liàng)程比，更(gèng)可靠的(de)接液材(cai)質，更持(chí)久的傳(chuan)感器壽(shòu)🐪命，更優(you)秀的現(xian)場配管(guan)安裝适(shi)應能力(li)。文章簡(jian)述了渦(wō)街流量(liang)📧計的測(cè)量✨原理(li)，詳細闡(chǎn)述了解(jie)決渦街(jie)流量計(ji)選型的(de)注意事(shi)項，提供(gong)了儀表(biǎo)🐕的選型(xíng)、安裝、管(guan)理與維(wéi)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(li)（見圖1）是(shì)在流體(ti)中插入(ru)一物體(ti)時，流體(ti)流動受(shòu)到影響(xiang)，在障礙(ài)物後的(de)兩側就(jiu)會交替(tì)分✍️離釋(shì)放出兩(liang)列旋渦(wo)，在下遊(yóu)形成互(hù)相平行(háng)的２個旋(xuán)渦流。障(zhàng)礙物就(jiù)是旋渦(wo)發生體(ti)，它可以(yi)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(chan)生的渦(wo)列是不(bu)穩定的(de)，當渦列(lie)💚的間距(jù)Ｈ和旋渦(wō)的距離(lí)L滿足H/L＝0.281時(shí)，渦列達(da)到穩定(ding)狀态，此(cǐ)渦列稱(chēng)爲㊙️卡門(men)渦街。卡(kǎ)門渦🏒街(jie)旋渦的(de)發放頻(pin)🔞率ｆ與流(liú)體的流(liú)👌速🌏以及(ji)發放體(tǐ)的特征(zhēng)尺寸d（即(jí)發放體(tǐ)㊙️的💚寬度(dù)）的關系(xì)見式（1）。
ƒ＝St*ʋ/d（1）
　　式(shi)中:ƒ爲渦(wō)街發生(shēng)頻率，Hz;St爲(wèi)斯特勞(láo)哈爾數(shù)，爲無量(liàng)綱數💃🏻，與(yǔ)旋📐渦發(fa)生體及(ji)雷諾數(shu)有關;ʋ爲(wèi)流速，m/s;d爲(wei)發生體(ti)😄迎面㊙️寬(kuān)度。
 
　　在(zài)雷諾數(shu)一定範(fan)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(qi)可檢測(cè)出ƒ，即可(kě)求出流(liu)速ʋ。通過(guo)ʋ可以求(qiú)出流體(tǐ)的體積(ji)流量，進(jin)而又可(kě)以求出(chu)流體的(de)質量流(liú)量。
2渦街(jie)流量計(ji)選擇的(de)原則
2.1抗(kàng)振能力(lì)選擇
　　渦(wo)街流量(liàng)計用不(bú)好的關(guān)鍵原因(yīn)是抗振(zhèn)能力弱(ruò)，從而導(dǎo)緻測㊙️量(liàng)下限不(bú)足，在現(xian)場出現(xiàn)諸如“零(ling)點不.幹(gàn)淨、小流(liú)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(li)強的渦(wō)街流量(liàng)計。工✍️信(xìn)部2016年發(fā)布✔️并實(shi)施的《石(shí)油化工(gong)🔅自動化(hua)儀表設(shè)計選型(xing)規範》(SH/T3005-2016)中(zhōng)㊙️指出:“當(dāng)選用渦(wō)街流量(liàng)計時，測(cè)量振動(dong)⭕場合的(de)流體流(liu)量應選(xuan)用抗振(zhen)型渦街(jie)流量計(ji)，其抗振(zhen)強度不(bú)宜低于(yu)2g”。因此無(wu)論是💰在(zai)設計院(yuan)的選型(xíng)數據表(biao)還是在(zai)招标技(ji)術要求(qiu)中，應該(gai)對抗振(zhèn)能力提(tí)出明确(que)的要求(qiú)，最好要(yao)求制造(zào)商提供(gong)“抗振📱型(xing)渦街流(liú)量計型(xíng)式🌈批準(zhǔn)證明文(wén)件”。如果(guo)由于現(xian)實原因(yīn)，導緻🔴具(jù)備官方(fāng)認證的(de)抗振型(xing)渦街流(liú)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(wang)的渦街(jie)流量💋計(jì)使用情(qíng)況，甄選(xuǎn)出1到2家(jiā)抗振能(néng)力尚可(kě)的合格(ge)供應商(shang)并邀請(qing)其參與(yu)競标。
2.2量(liang)程比選(xuan)擇
　　渦街(jie)流量計(jì)是1種數(shu)字式儀(yí)表，根據(ju)數字原(yuan)理的特(te)性，實🈲際(jì)流🚩量一(yī)旦低于(yu)渦街流(liú)量計測(cè)量下限(xiàn)，并非是(shì)精度下(xià)降，而是(shi)示值直(zhí)接歸零(ling)，無法顯(xian)示流量(liàng)的基本(běn)趨勢;或(huò)者當實(shi)際流量(liàng)高😄于上(shang)限時，出(chū)現可怕(pà)的“倒走(zou)現象”，現(xiàn)場指♋示(shì)甚至遠(yuǎn)低于實(shi)際流量(liang)，流量趨(qu)勢出現(xiàn)完全相(xiang)反的狀(zhuàng)況，造成(cheng)控制回(huí)路.崩潰(kui)，甚❌至傳(chuán)感器、渦(wō)街發生(sheng)體斷裂(liè)的危險(xiǎn)。正因爲(wei)渦🌈街流(liú)量計的(de)這種特(tè)性🔞，在選(xuan)用時必(bi)須要對(duì)其量程(chéng)比做出(chu)要求，要(yào)求渦街(jiē)流量計(ji)的量程(chéng)比至少(shǎo)要在30:1以(yi)上(企業(ye)也可以(yǐ)在儀表(biǎo)計算書(shū)中體現(xiàn)更大的(de)量程比(bǐ)⭐)。該要求(qiú)的目的(de)是爲應(ying)對工藝(yì)參數與(yǔ)實際投(tóu)運工況(kuang)參數嚴(yán)重不吻(wen)合，或者(zhe)生産過(guò)程中的(de)流量大(da)範圍波(bo)🔞動以及(jí)後期流(liú)量的調(diào)整，隻有(yǒu)選用比(bǐ)較寬泛(fan)的量程(chéng)比✍️，才能(néng)在渦街(jiē)流量計(ji)選♻️型時(shi)将.上述(shù)3種情況(kuang)涵蓋其(qí)中，留足(zu)量程餘(yu)量，使得(de)現⁉️場實(shí)際的流(liu)量🌈變化(hua)範圍一(yi)直在渦(wo)街流量(liang)計的正(zheng)常測量(liàng)範圍當(dāng)中
2.3傳感(gǎn)器材質(zhì)選擇
　　要(yào)想選好(hao)渦街傳(chuán)感器，需(xu)要知道(dao)渦街流(liu)量計的(de)内部結(jié)構❄️。渦街(jiē)流量計(ji)的内部(bù)結構示(shì)意圖見(jiàn)圖2。
 
　　當介(jie)質流過(guo)渦街發(fa)生體産(chǎn)生卡門(mén)渦街後(hòu)，其後部(bu)的測量(liang)傳感器(qi)受到漩(xuán)渦的渦(wō)街升力(lì)，進而測(cè)得渦👅街(jiē)發生頻(pin)率，計算(suan)出介質(zhi)流量,。
　　目(mu)前市場(chǎng)中在用(yong)的比較(jiào)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(gan)器的傳(chuan)感器結(jie)構示意(yi)圖見圖(tú)3.
 
　　由于壓(ya)電陶瓷(ci)本身的(de)性質，如(ru)果其裸(luo)露在介(jie)質中，很(hěn)容易被(bèi)高速的(de)卡門渦(wo)街折斷(duàn)，因此其(qí)外面都(dou)會🛀設置(zhì)一層金(jīn)屬外保(bao)🈲護殼💁。如(rú)何金屬(shu)外保護(hu)殼很厚(hou)，會影響(xiǎng)渦街升(shēng)力傳導(dao)至壓電(dian)陶瓷的(de)🌈信号;如(rú)果金屬(shǔ)外保護(hu)殼太薄(bao)，則很難(nan)起到保(bǎo)護效果(guǒ)，因此金(jīn).屬外保(bǎo)護殼應(yīng)該選用(yong)強度高(gao)的材質(zhì)。
　　衆所周(zhōu)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(dào)外界振(zhen)動的幹(gan)擾，使其(qí)難以區(qū)分正常(cháng)的渦街(jie)升力和(he)外界振(zhèn)動幹擾(rǎo)。因此傳(chuán)㊙️感器外(wai)☀️殼應該(gāi)選擇質(zhi)量輕強(qiáng)度高的(de)材質。
2.4縮(suō)頸選擇(zé)
　　對于設(she)計單位(wei)而言，絕(jue)大多數(shu)工藝管(guan)道專業(yè)在選擇(ze)管道口(kou)㊙️徑時，爲(wèi)了免除(chu)管道設(shè)計偏小(xiǎo)而出現(xiàn)的無法(fa)☂️挽回的(de)問題與(yu)💘責任，往(wang)往都會(huì)将管道(dào)設計偏(pian)🚶大。這種(zhǒng)情況會(huì)導緻自(zi)控專業(yè)在流量(liàng)計選型(xing)時頻❄️繁(fan)面臨縮(suō)徑問題(ti)，尤其對(dui)于渦街(jiē)流量計(ji)而言，流(liu)速偏.低(dī)可能直(zhí)接導緻(zhi)無指示(shi)，最終無(wú)法有效(xiao)顯示流(liu)㊙️量趨勢(shi)。因此渦(wo)街流量(liang)計在選(xuǎn)💃型時，企(qi)業要依(yī)據自身(shēn)的工藝(yì)⛱️特點及(ji)現場布(bu)置環境(jing)兼⭕顧廠(chǎng)家的安(an)裝建議(yi)，選用合(he)适的縮(suō)徑産品(pin)。
　　随着儀(yí)表技術(shù)的不斷(duan)發展，不(bu)同的渦(wo)街流量(liàng)計.廠家(jiā)在縮徑(jing)方🙇🏻面的(de)技術開(kai)始出現(xiàn)較大的(de)差異化(huà)。較🔞傳統(tǒng)的縮徑(jing)方🧡式(見(jian)圖4)，有的(de)廠家開(kāi)發出了(le)可内縮(suo)一檔、兩(liǎng)檔的産(chan)❌品，也有(you)可以無(wu)極數限(xiàn)🔞制無限(xiàn)内縮的(de)産品，或(huo)者僅需(xū)大小頭(tou)，無需變(biàn)徑直管(guǎn)段的産(chan)品(見圖(tu)5)。
 
　　從圖4和(hé)圖5可以(yǐ)看出，儀(yí)表内部(bu)縮頸在(zài)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(wéi)護成本(ben)上具有(you)優勢，可(ke)以爲用(yong)戶節省(shěng)大筆材(cai)料、人工(gōng)和時間(jian)成本，因(yin)此企業(ye)應根據(jù)裝置實(shi)際情況(kuàng)選擇合(he)适的内(nei)縮頸産(chan)品。
3結束(shù)語
　　渦街(jiē)流量計(jì)優點很(hěn)多，如壓(ya)力損失(shi)小、整體(ti)結構堅(jiān)固無可(kě)動部👣件(jian)、維護量(liang)小、測量(liàng)精度高(gao)等。但任(rèn)何儀表(biǎo)都得在(zài)合适的(de)工況下(xià)🌈才能發(fa)揮其應(yīng)有的作(zuo)用。因此(ci)要對渦(wo)街流量(liàng)計的性(xing)能、特點(diǎn)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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