摘 要： 渦街(jie)流量(liang)計 是工(gong)業(ye)生産應用(yong)中(zhong)常(chang)見的(de)流體計量裝置，應用(yong)十分(fen)廣泛(fan)，但在現場(chang)檢測(ce)與應(ying)用中(zhong)，氣體(ti)渦街(jie)流量(liang)計 的檢測(ce)效果往往(wang)受到多(duo)種(zhong)因素的影(ying)響，導緻檢(jian)測結(jie)果準(zhun)确性(xing)較差。針對氣體(ti)渦街(jie)流(liu)量(liang)計，明确其(qi)固有(you)特性(xing)與計量(liang)特(te)性，總(zong)結氣(qi)體渦街流(liu)量計計(ji)量(liang)中常(chang)見的問題，并提(ti)出具體的(de)解決方法(fa)。
　　渦(wo)街流量(liang)計被(bei)普(pu)遍應用(yong)于流體(ti)計量檢(jian)測，由于其具有(you)量程(cheng)範圍較大(da)，測量精度(du)相對較高(gao)，測量的穩(wen)定性、可靠(kao)性較高，後期維(wei)修保(bao)護工作容(rong)易開(kai)展等(deng)一系列應(ying)用優勢，得(de)到了工業(ye)生(sheng)産企業(ye)的青睐并(bing)廣泛(fan)應用(yong)在多(duo)個氣(qi)體流量檢(jian)測領(ling)域。氣(qi)體渦(wo)街流(liu)量計在(zai)現(xian)場投入使用(yong)的過程(cheng)中，會出(chu)現較多的問(wen)題影(ying)響測(ce)量效果，大(da)部分(fen)問題(ti)出現的主(zhu)要原(yuan)因是(shi)缺乏(fa)對氣(qi)體渦(wo)街流(liu)量計(ji)計量(liang)特性(xing)的充分考慮。因(yin)此，從氣體(ti)渦街流量計(ji)計量特(te)性出發，對(dui)計量中常見問題及(ji)解決方法進行以下(xia)探究。
1 氣體(ti)渦街流量(liang)計的固有(you)特性
1.1 氣體(ti)渦街流(liu)量計計(ji)量原理
　　氣(qi)體渦(wo)街流量(liang)計(ji)的測量原(yuan)理是應用(yong)渦街發生體，讓(rang)流體(ti)在(zai)管内行(hang)成漩渦，漩渦脫(tuo)落并(bing)逐(zhu)漸向下(xia)傳播，行成(cheng)漩渦列，該現(xian)象被稱(cheng)作卡門(men)渦街，渦(wo)街流(liu)量計也因(yin)此得名。氣(qi)體渦(wo)街流量(liang)計測量(liang)流體體積(ji)的結(jie)果主要(yao)受到渦(wo)街頻率、渦(wo)街流(liu)量計儀表系數(shu)兩大因素的影響，計量表系數(shu)與流體(ti)特(te)性無(wu)關，與流量計流(liu)通管橫(heng)截(jie)面積(ji)與渦街(jie)發生體(ti)迎流面寬度有(you)關。其(qi)中(zhong)，渦街頻(pin)率與流(liu)體(ti)流速之間成(cheng)線性正(zheng)比關系。渦(wo)街流(liu)量計(ji)正是充分(fen)利用了以(yi)上關系與(yu)特性，來計(ji)算得出氣(qi)體流量。
1.2 固有特(te)性分(fen)析
　　從氣體渦街流量計測量原(yuan)理可以看(kan)出，其具有(you)三大固有(you)特性：一(yi)是渦街(jie)流量計測(ce)量流(liu)體計(ji)算(suan)的過程(cheng)中，受(shou)到(dao)系數的(de)影響，計算(suan)方式(shi)與壓差(cha)類(lei)流量(liang)計有所不同；二(er)是渦(wo)街流(liu)量計(ji)瞬時(shi)流(liu)量(liang)的計(ji)算與(yu)漩渦産生(sheng)的數量有(you)關，如(ru)果測量環境中(zhong)包含複雜(za)的幹(gan)擾因素(su)，影(ying)響漩(xuan)渦産生(sheng)個數，則(ze)測量(liang)的精度會(hui)受到影(ying)響(xiang)；三是(shi)從本質(zhi)上來看(kan)，渦街(jie)流(liu)量計采(cai)用數字信(xin)号測(ce)量的方式(shi)，有漩(xuan)渦則(ze)判斷爲有(you)信号，無漩(xuan)渦則(ze)判斷爲(wei)無信号(hao)，因此(ci)具(ju)有(you)數字(zi)測量的(de)固有特(te)性，與模拟(ni)信号(hao)測量(liang)流(liu)量(liang)計存(cun)在顯著差(cha)别。正(zheng)是因(yin)爲渦(wo)街流(liu)量計數字(zi)信号(hao)測量原理的特(te)性，其流體(ti)體積(ji)測量精(jing)度(du)較高(gao)，但如果(guo)受到信号幹(gan)擾(rao)，則會嚴(yan)重影響測量結(jie)果，由(you)于渦街流(liu)量計是(shi)根(gen)據信(xin)号頻(pin)率(lü)來進行(hang)測量，因(yin)此測量(liang)數值(zhi)的誤差往(wang)往與幹擾(rao)的強度有(you)直接(jie)關系(xi)。爲了較(jiao)少(shao)幹擾信息(xi)與測量結(jie)果的(de)影(ying)響(xiang)，可采(cai)用濾(lü)波器對信(xin)号降(jiang)低(di)幹(gan)擾信号幅度，從而提(ti)高測量(liang)結(jie)果的(de)準确性(xing)。
2 氣體渦(wo)街流量(liang)計(ji)的計(ji)量特(te)性
　　受到氣(qi)體渦(wo)街(jie)流(liu)量計(ji)固有(you)特(te)性的影(ying)響，其計量(liang)特性(xing)主要(yao)受到(dao)口徑(jing)選擇、測量(liang)範圍上下限(xian)、計量規(gui)格等因(yin)素(su)的影(ying)響。目(mu)前(qian)，我(wo)國大(da)部分(fen)工業(ye)生産(chan)在應(ying)用渦(wo)街流(liu)量計(ji)的(de)過(guo)程中(zhong)，出現(xian)運(yun)行不良(liang)、檢測結果(guo)誤差嚴重(zhong)等情(qing)形，大(da)部分(fen)問(wen)題(ti)出現(xian)的原(yuan)因(yin)是計量(liang)上限、下(xia)限(xian)的預估偏(pian)差，亦(yi)或者(zhe)是直(zhi)管段(duan)長度(du)不足(zu)，導緻測量(liang)精度不高、測量(liang)誤差(cha)較(jiao)大。針對(dui)以上問題，應進一步明确(que)氣體(ti)渦街(jie)流量計的(de)計量上限、下限(xian)特性(xing)，具體分析如下。
2.1 計量(liang)下限(xian)特性(xing)
　　渦街流量計下(xia)限(xian)并(bing)非是(shi)特定值(zhi)，即(ji)使氣(qi)體渦(wo)街流(liu)量計(ji)和氣體狀态均(jun)不發生(sheng)變(bian)化，計(ji)量下限也有可(ke)能會産生一定(ding)的變化(hua)。計量下限受到(dao)氣(qi)體密(mi)度、幹擾強度、低(di)端頻(pin)響等(deng)因素(su)的影(ying)響，如(ru)果氣(qi)體流量低(di)于氣(qi)體渦街(jie)流量計的計(ji)量下限，通(tong)常情況下(xia)可能(neng)會出現計量示(shi)值爲(wei)零(ling)、計(ji)量趨(qu)勢異(yi)常的(de)現象(xiang)。渦街流(liu)量(liang)計計量下(xia)限(xian)變化範(fan)圍較大(da)，難(nan)以準(zhun)确預估(gu)下限計(ji)量數(shu)據。充(chong)分考慮渦街流量計(ji)的計量下限，應(ying)充分(fen)考慮計量(liang)下限特(te)性，對流量計(ji)量下限進(jin)行查詢。渦(wo)街流(liu)量計(ji)的測量下(xia)限受(shou)幹擾(rao)影響(xiang)較大(da)，低(di)于下限(xian)的流量(liang)難以給(gei)出有(you)意義的計(ji)量數據，因(yin)此應(ying)對幹擾(rao)信(xin)号進(jin)行排除，避(bi)免大(da)誤差的出(chu)現。在(zai)實際(ji)應用(yong)氣體渦街(jie)流量計的(de)時候(hou)發現，影響(xiang)計量下限特性(xing)的主(zhu)要因素包(bao)括渦(wo)街(jie)流量計(ji)的抗幹擾能力(li)、環境(jing)中的幹擾(rao)強度兩個方面(mian)。渦街(jie)流量計應(ying)按照(zhao)幹(gan)擾(rao)信号(hao)的幅度對幹擾(rao)信号(hao)進(jin)行(hang)剔除，首先(xian)對檢(jian)測信(xin)号的幅度(du)進行識别(bie)，如果(guo)不在(zai)标準範(fan)圍(wei)内則判定(ding)爲幹擾信(xin)号，對信号(hao)不進(jin)行計數(shu)。通常情(qing)況下，渦街(jie)流量(liang)計計量的流量(liang)越小，信号(hao)幅度(du)越弱(ruo)，設(she)置的幹(gan)擾信号(hao)識(shi)别門(men)限越(yue)高(gao)，這(zhe)也是(shi)渦街(jie)流量(liang)計計(ji)量下限(xian)最主要(yao)的特性(xing)之(zhi)一。
2.2 計(ji)量上(shang)限特性
　　渦(wo)街流量計(ji)計量上限(xian)特(te)性(xing)較爲(wei)明顯，如果(guo)在檢(jian)測的過程中氣(qi)體流量超(chao)出上線，則(ze)誤差(cha)相差(cha)的結果較大，甚(shen)至會産生(sheng)安全(quan)危險，嚴重影響(xiang)氣體流(liu)量的檢(jian)測情(qing)況。渦街流(liu)量計(ji)計量(liang)上線(xian)信号處理通常(chang)受到多種(zhong)因素(su)的影響(xiang)，包(bao)括高端品(pin)香(xiang)特性、發(fa)生體(ti)的(de)抗(kang)載能(neng)力、氣(qi)體流速上(shang)限等。針(zhen)對(dui)渦街流量(liang)計計(ji)量上(shang)限，結合計(ji)量原(yuan)理的(de)特性，應主(zhu)要考慮兩(liang)個方面，一(yi)是超限倒(dao)走現象，二(er)是傳感器或者(zhe)發生(sheng)體出(chu)現斷(duan)裂的現象(xiang)。通(tong)常(chang)情況(kuang)下，氣體計量與(yu)渦街的穩定性(xing)叫着較大的關(guan)系，檢(jian)測氣體流(liu)量越大，渦(wo)街的(de)穩定(ding)性越差，此(ci)時如果超出流(liu)量上限，則(ze)會産(chan)生倒走(zou)現(xian)象，氣(qi)體流(liu)量越大計(ji)量的結果(guo)越小(xiao)。倒走(zou)現象的出(chu)現導緻(zhi)計(ji)量結(jie)果誤(wu)差過(guo)大。采(cai)用部分算法技(ji)術可以(yi)減少倒(dao)走現象的(de)出現(xian)，部分(fen)廠家爲了(le)提高(gao)氣體渦街流量計(ji)的(de)整體(ti)性能采(cai)用(yong)了較(jiao)多的(de)算法來減(jian)小倒走(zou)誤(wu)差，但(dan)是算(suan)法(fa)的使用(yong)同樣也存(cun)在較(jiao)高的(de)風險。氣體(ti)流量超(chao)出(chu)檢測(ce)上限的(de)情況下(xia)渦街流量(liang)計已經難(nan)以承受，此(ci)時很(hen)有可(ke)能會(hui)對流(liu)量計帶來(lai)損傷，傳(chuan)感(gan)器受(shou)到損(sun)壞影(ying)響後(hou)續使用(yong)，甚至傳(chuan)感器和發生體(ti)會與諧(xie)波(bo)産生(sheng)共振(zhen)，進(jin)而導緻(zhi)流量計部件産(chan)生斷(duan)裂，嚴重影(ying)響後(hou)續(xu)渦(wo)街流(liu)量計(ji)的使用，增(zeng)加了(le)維修(xiu)和保護的成(cheng)本(ben)費用(yong)。
3 計量中的(de)常見(jian)問題(ti)及(ji)解決方(fang)法
　　基于以(yi)上對(dui)氣體(ti)渦街流量(liang)計的固有(you)特性(xing)和計(ji)量特性進(jin)行分析，能(neng)夠看(kan)出在(zai)具(ju)體應用(yong)渦街流量(liang)計的過程(cheng)中(zhong)會(hui)出現(xian)較多(duo)的常(chang)見問(wen)題，常(chang)見問題的(de)出現(xian)通常(chang)情況(kuang)下會嚴重影響(xiang)計量示值(zhi)的精(jing)度，甚(shen)至(zhi)嚴(yan)重情(qing)況會(hui)損壞(huai)渦街(jie)流量(liang)計的部分(fen)元件。針對以上(shang)問題，應采取适(shi)當的(de)解(jie)決(jue)方法，具體分析如下(xia)：
3.1 口徑(jing)選擇(ze)
　　氣體(ti)渦街(jie)流量(liang)計在(zai)使用的過(guo)程中，對管(guan)道設計以(yi)及安裝(zhuang)的(de)要求(qiu)較高(gao)，如果(guo)沒有(you)按照具(ju)體的安(an)裝和(he)計量要求(qiu)進行(hang)設(she)計，則會(hui)嚴重影響(xiang)氣體(ti)渦街(jie)流(liu)量(liang)計的計量(liang)特性。同時(shi)，不同(tong)的氣(qi)體流(liu)量、用氣量應采(cai)用不同的(de)管道口徑(jing)，如果用氣(qi)量較大而(er)管道口徑(jing)選擇較小(xiao)，則會(hui)影響(xiang)計量(liang)精度(du)，出現計量(liang)誤差(cha)。爲了(le)解決該問(wen)題，在實際(ji)應用渦街(jie)流量(liang)計的時(shi)候，應充(chong)分考慮到(dao)渦街流量(liang)計安裝設(she)計要求，選(xuan)擇合(he)适口(kou)徑，确保符(fu)合用氣(qi)量(liang)。
3.2 環境(jing)影響(xiang)
　　從渦街流(liu)量計的(de)固(gu)有特(te)性可(ke)以看(kan)出，計(ji)量過(guo)程中容易(yi)受到環(huan)境中幹(gan)擾因素(su)的影響(xiang)，環境(jing)振動産生(sheng)的信号(hao)會(hui)影響(xiang)渦街(jie)流量(liang)計的(de)示值(zhi)。爲(wei)了提高渦街(jie)流量計的(de)抗幹擾(rao)性(xing)，部分(fen)廠家采用調整(zheng)參數的方(fang)式消(xiao)除振動幹(gan)擾的(de)影響。氣(qi)體渦街流量(liang)計(ji)的部分(fen)元件(jian)對環(huan)境中的溫(wen)濕(shi)度(du)較爲(wei)敏感，在進行氣(qi)體計(ji)量的(de)過程(cheng)中，應(ying)對溫(wen)度、濕(shi)度情(qing)況(kuang)進行嚴(yan)格把控，采取适(shi)當的(de)控溫措施(shi)，防止渦街流量計中(zhong)的(de)部分元(yuan)件毀壞。
3.3 電磁幹(gan)擾
　　在(zai)電磁幹擾(rao)方面，部分工業(ye)生産環(huan)境(jing)中用(yong)電設(she)備較多，電(dian)源頻(pin)率對渦街(jie)流量計的(de)計量(liang)也會(hui)産(chan)生(sheng)影響(xiang)，在部(bu)分特(te)殊情(qing)況下會導緻示(shi)值的增加。爲了(le)降低(di)電(dian)源(yuan)幹擾(rao)，應采取适(shi)當防(fang)幹擾(rao)措(cuo)施(shi)，并加(jia)強對(dui)電磁(ci)幹擾情況(kuang)的重(zhong)視。渦(wo)街流量計(ji)在計(ji)量的(de)過程(cheng)中周(zhou)圍應(ying)盡(jin)量(liang)避免(mian)用電(dian)設備，減少(shao)環境中(zhong)的(de)電磁幹擾。
3.4 後期維護(hu)
　　氣體(ti)渦(wo)街流量計的(de)長期(qi)穩定(ding)應用離(li)不開維修和(he)保護工作(zuo)，在現場應用的過程中(zhong)出現接(jie)線錯(cuo)誤等(deng)問題(ti)，則及(ji)時(shi)閱讀說(shuo)明書或者咨詢(xun)生産廠家(jia)，予以(yi)解決(jue)。如果(guo)氣體(ti)渦街(jie)流量計内(nei)部元件(jian)出(chu)現了(le)問題(ti)，例如發生(sheng)體出現損(sun)壞等，則應(ying)采取(qu)電容(rong)值測試的(de)方式(shi)對發(fa)生體的損(sun)壞情況進(jin)行判(pan)斷，實際(ji)損(sun)壞則(ze)及時(shi)更換(huan)。爲了避免渦(wo)街流量(liang)計關(guan)鍵部件的損壞(huai)，在實(shi)際應(ying)用的過程(cheng)中應(ying)加大流(liu)量，防止(zhi)壓電晶(jing)體(ti)與殼(ke)體之(zhi)間有(you)細微(wei)顆粒(li)的存留，亦(yi)或者(zhe)定期對氣(qi)體渦(wo)街流量計(ji)進行維(wei)護(hu)工作(zuo)，拆下發(fa)生(sheng)體進(jin)行清(qing)洗，确(que)保後(hou)續的(de)正常(chang)使用(yong)。
4 結論(lun)
　　通過對氣(qi)體渦街流(liu)量計(ji)的固有特性進(jin)行分析，明确了(le)其計量的基本(ben)原理(li)、固(gu)有(you)特性(xing)以及計(ji)量上限(xian)、下限特(te)性(xing)，并針(zhen)對口徑(jing)選(xuan)擇、環(huan)境影響(xiang)、電(dian)磁幹(gan)擾、後(hou)期維(wei)護中(zhong)出現(xian)的常(chang)見問題，提出了(le)具體(ti)的解決對(dui)策，爲相關(guan)工作(zuo)人員(yuan)提供參(can)考(kao)。

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