[摘要]介绍了涡街流量计的系统构成、工作原理及主要技术参数。对涡街流量计在应用中常见故障原因进行了分析。通过生产应用表明:涡街流量计对蒸汽计量正确，数据读取方便。
适用于Lyocell纤维生产用蒸汽计量的流量计选型要按照生产要求，综合考虑测量的安全、准确和经济性，并根据被测流体的性质及流动情况确定流量测量仪表的类型和规格。涡街流量计是目前主要流量仪表之一，主要用于工业管道介质流体的流量检测，如气体、液体、蒸汽等多种介质。其特点是压力损失小、量程范围大、精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。
根据生产工况实际情况，将安装在管道位置(高度)的涡街流量计加装流量积算控制仪，用于在线数据显示。SWP系列可编程自动补偿流量积算控制仪适用于各种液体、蒸汽和一般气体等的测量，可对质量流量、体积流量、标准流量自动进行计算和累积，实现多种流量传感器输人与温度、压力补偿模式。
1涡街流量计的系统构成、主要参数及测量原理
1.1系统构成
涡街流量计具有瞬时流量探测及流量累积功能，其系统构成由涡街流量计、温度补偿器和流量积算控制仪三个部分组成。系统构成图见图1。涡街流量计参数设计要求见表1;流量积算控制仪参数设计要求见表2。
表1涡街流量计参数
项目 |
测量介质 |
介质温度 |
输出信号 |
补偿类型 |
系数单位 |
参数 |
蒸汽 |
-40℃~+350℃ |
频率脉冲 |
温度补偿 |
P/m |
表2流量计算控制仪参数
项目 |
输入信号 |
分度值选择 |
仪表系数 |
补偿类型 |
切换显示 |
参数 |
频率脉冲 |
全类型分度 |
自动演算 |
自动温补 |
瞬时流量、累计值、时间、温度、脉冲值 |
涡街流量计通过对探测介质蒸汽流动过程中产生流速，释放频率，结合铂电阻温度传感器作为补偿，分别由介质流速频率信号和温度PT100信号经过中间端子排输入至流量积算.仪。
1.2工作原理
涡街流量计应用流体振荡原理来测量流量，在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡。旋涡在旋涡发生体下游非对称地排列，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡。旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关，可用公式表示:
f=stv/d
式中:
f-旋涡的释放频率，Hz;
v-流过旋涡发生体的流体平均速度，m/s;
d-旋涡发生体特征宽度，m;
st-雷诺数的函数，st=f(I/Re)。
当雷诺数Re在102~105范围内，st值约为0.2。因此，在流量测量中，要尽量满足流体的雷诺数在102~105，此时旋涡的释放频率f=0.2v/d。图2为涡街流量计探测量原理示意图。
涡街流量计中智能流量积算控制仪采用全自动温度补偿、流量系数K自动演算、全类型分度号输人选择，通过具体编程流量补偿系数，实现流量输人的多功能性。
2实际应用
Lyocell纤维生产区域蒸汽用量主要分布在原液、精练及烘干工序，其中烘干区蒸汽用量最大。三个生产区域用蒸汽量采集数据见表3。
表3三个生产区域用气量
计量区域 |
仪表系数K |
补偿温度(℃) |
脉冲值(Hz) |
瞬时流量
均值(t/h) |
累积流量(t) |
原液
精练
烘干 |
149
598
352 |
145
150
160 |
30
53
68 |
0.81
1.25
1.69 |
25
39
52 |
通过以上统计，生产区域用汽量数据与仪表校验值一-致，采集数据与生产总蒸汽量基本吻合，且在Lyocell纤维生产区生产工艺稳定的前提下，流量瞬时值、累积值显示准确，数据读取方便。使用结果表明，涡街流量计在蒸汽计量中的应用效果显著，能够满足蒸汽计量需要。
3.常见故障分析
3.1管道中有蒸汽流动而无信号输出或瞬时流量无显示
首先检查电路接线及电源电压是否正确;确认管道中确实有流量，且大于可测流量下限.值;检查小流量切除值是否过大;检查流量计传感器是否正常，将传感器两个引线由放大板.拆下，用万用表测量传感头两引线之间阻值和传感头两引线分别对外壳阻值，两值均应大于2MΩ，否则需要更换传感头。若传感头输出信号正常，流量积算仪接收信号无反馈，则判断流量积算仪损坏。
3.2流量计测量误差大
检查温度补偿铂电阻是否损坏;检查仪表周围是否有较强的电干扰信号,若有电干扰信号，则需加强屏蔽和接地措施;查看仪表是否超过检定周期;检查管道是否有泄漏;确定生产工艺流程是否稳定。
4结论
蒸汽作为被测流体介质，选择涡街流量计的优势明显。涡街流量计测量范围广、灵敏度高，能够满足生产中蒸汽能源计量的需要。
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