摘(zhai)要:渦街流(liu)量計 是用于對液體(ti)或者氣體(ti)體積流量(liang)進行測量(liang)的一種測(ce)量設(she)備，其在(zai)工業裝(zhuang)置管道環(huan)境下(xia)測量(liang)介質(zhi)流體(ti)流量(liang)的工(gong)作中得到了(le)廣(guang)泛的(de)應用(yong)。渦街流量計具(ju)有(you)較高的(de)測量精度(du)，同時由于其(qi)量(liang)程範(fan)圍比較(jiao)大(da)，對各(ge)種工(gong)況(kuang)條:件的(de)适應性(xing)也(ye)相對(dui)較好(hao)。但(dan)是(shi),在使(shi)應用(yong)渦(wo)街流量(liang)計的(de)實際操作(zuo)中,必須(xu)注意到(dao)渦街流量(liang)計在(zai)測量限(xian)值(zhi)等方(fang)面的固有(you)特性(xing),才能(neng)獲得(de)更加(jia)準确(que)的(de)測量結(jie)果。将(jiang)對渦街流(liu)量計選型及使(shi)應用中(zhong)的(de)特殊(shu)性進(jin)行研究。
　　在(zai)測量工業管道(dao)介質(zhi)流(liu)體體積(ji)流量時(shi)，渦街流(liu)量計(ji)是(shi)重要的(de)測量儀表(biao)之一。渦街(jie)流(liu)量計具(ju)有很高的(de)測量精度以及較大(da)的量程範(fan)圍，且(qie)儀表參(can)數(shu)的穩(wen)定性比(bi)較(jiao)高，儀(yi)器内(nei)部的(de)零部(bu)件均(jun)不(bu)可動，對(dui)維護(hu)保養的要(yao)求相(xiang)對較(jiao)低，能(neng)夠很好地(di)适應(ying)多種工況條件下的(de)測(ce)量需要(yao)，因此渦街(jie)流量(liang)計的(de)應用範圍(wei)十分廣泛。在實際應用渦街流(liu)量計進行(hang)測量(liang)時,要(yao)全(quan)面掌握(wo)渦街流量(liang)計在使應用中的特(te)殊性，并根(gen)據渦(wo)街流量計(ji)的固(gu)有特(te)性來合理選型(xing)，這樣才能(neng)有效提高(gao)測量(liang)的精(jing)度(du)和(he)效果(guo)，确保測(ce)量結果(guo)符合(he)設(she)計要求(qiu)，充分發揮(hui)街流(liu)量計(ji)應有(you)的作(zuo)用。
1概(gai)述渦(wo)街流(liu)量計(ji)基 本原理(li)分析(xi)
　　渦(wo)街(jie)發生(sheng)體是(shi)設置在流(liu)通管内的非流線型(xing)柱體結構(gou),當渦(wo)街發生體周圍(wei)後流體經(jing)過時，發生體的兩側(ce)就會有交(jiao)替漩(xuan)渦産生。而在漩(xuan)渦脫落後(hou)會向下遊進行(hang)傳播，從而(er)形成(cheng)交叉排列(lie)的兩(liang)列漩渦，即卡i門(men)漩渦(wo)現象"。渦街(jie)頻率(lü)則(ze)主(zhu)要是(shi)指在漩(xuan)渦(wo)在單(dan)位時間(jian)内的産(chan)生數(shu)量(liang),其與流(liu)速之(zhi)間的(de)關系(xi)爲線性正(zheng)比例(li)。而根(gen)據(ju)卡(ka)廣]渦(wo)街特性來(lai)對管道内的(de)渦(wo)街頻(pin)率進行測(ce)量，以實現測量管道(dao)内介質流(liu)量目(mu)的的(de)測量(liang)儀器(qi)就是渦街流量計。

　　式(shi)中(zhong):f-渦旋頻(pin)率( Hz ); Sr-斯特勞哈數(shu);d-阻流件寬度值(zhi)( m );`u--流體流速(su)的平(ping)均值(zhi)( m/s ); m-發(fa)生體弓(gong)形面和工業管(guan)道橫(heng)截面面積(ji)之間(jian)的比(bi)值。
　　此(ci)外，渦街流量儀(yi)表的系數(shu)可以用K來(lai)表示，其計(ji)算公式爲:

式中:: 9v~一管道(dao)内 部的(de)體積流量( m/s)。
2選擇(ze)渦街(jie)流 量(liang)計類(lei)型特(te)殊性分析
　　在對渦街(jie)流量(liang)計進(jin)行選(xuan)擇時(shi)，首要(yao)問題和選(xuan)擇其他類(lei)型流量計(ji)相同(tong)，都是(shi)要合理(li)選(xuan)擇流量計的(de)口徑規(gui)格。在(zai)對流(liu)量計(ji)口徑規(gui)格(ge)進行(hang)選擇時，應(ying)充分(fen)考慮(lü)實際測量(liang)範圍(wei)的要求等因素，對不(bu)同流(liu)量計(ji)儀(yi)器的測(ce)量上(shang)下(xia)限範圍(wei)進行對比(bi)分析(xi)，從而(er)合(he)理選擇(ze)相應的口徑規格(在(zai)選型時要(yao)注意(yi)渦(wo)街(jie)的上(shang)下限(xian))。在(zai)渦(wo)街流(liu)量計的(de)使(shi)用過(guo)程中(zhong)，往往(wang)會由(you)于忽視了(le)測量(liang)限值(zhi)因素(su)，或者(zhe)是對測量限值(zhi)的理解不(bu)準确(que)，影響(xiang)了(le)渦街的正常(chang)運行，并造(zao)成測量(liang)結果的(de)不準(zhun)确。由(you)于渦(wo)街流量計(ji)這種(zhong)儀器(qi)對于旋轉(zhuan)流以及流(liu)暢畸變具(ju)有(you)較(jiao)高的(de)敏感(gan)度，因(yin)此，應選擇(ze)具有流動(dong)調整期以及直(zhi)段管(guan)長度能夠(gou)達到測(ce)量(liang)要求的設備，才能有(you)效提高(gao)測(ce)量的(de)準确性。
2.1選型時(shi) 要對測(ce)量(liang)下限(xian)特殊(shu)性進(jin)行充(chong)分的考(kao)慮(lü)
　　對于(yu)渦街(jie)流(liu)量(liang)計來(lai)說，其測(ce)量(liang)下限是一(yi)個可變數(shu)值。當工(gong)況條件發生(sheng)改變(bian)時，同(tong)一設(she)備在(zai)對相(xiang)同狀(zhuang)态流體進(jin)行測量時，其測(ce)量下限也會存(cun)在變化(hua)的(de)可能(neng)'1。當流量未達到(dao)測量下限(xian)條件(jian)時，渦(wo)街流量計(ji)的示(shi)值通(tong)常會出現(xian)0的(de)顯示，無(wu)法準确反映流量趨勢。影(ying)響渦(wo)街流量(liang)計實際(ji)測量(liang)下限(xian)的因(yin)素有很多，例如施測環境的幹(gan)擾強度、設備的(de)抗幹(gan)擾(rao)性、雷諾(nuo)數、信号和(he)傳感器增(zeng)益(yi)處理的(de)低端頻(pin)響(xiang)因素以及流體工況(kuang)密度(du)等(deng)，所(suo)以難以通過(guo)查(cha)詢産(chan)品樣(yang)本(ben)等(deng)方法(fa)來直(zhi)接(jie)掌握測(ce)量下限的(de)變化範圍(wei)，這就要求(qiu)測量人員必須(xu)對各(ge)種因(yin)素進(jin)行全面的分析，并對各種因素(su)影響下(xia)的測量(liang)下限(xian)進行計算(suan)查詢，最(zui)後(hou)應将計算結果的最(zui)高值(zhi)确定(ding)爲測(ce)量下限(xian)的實際(ji)數值。
2.2選(xuan)型(xing)時要對測(ce)量上限特(te)殊性進行(hang)充分(fen)的考(kao)慮
　　當渦街(jie)流量(liang)計(ji)的(de)被測(ce)流量(liang)體(ti)積超過(guo)其測量上限時(shi)，不僅(jin)會(hui)産(chan)生超(chao)差問(wen)題，甚(shen)至會造成發(fa)生體或(huo)者傳感(gan)器(qi)出現斷裂(lie)等(deng)嚴重的(de)事故，對下(xia)遊設(she)備造(zao)成嚴(yan)重的(de)安全威(wei)脅(xie)。
　　影響(xiang)流量(liang)計(ji)實際測(ce)量上(shang)限數(shu)值的(de)因素主(zhu)要包括(kuo)渦街(jie)發生(sheng)體以(yi)及傳(chuan)感器(qi)的實(shi)際抗(kang)載性(xing)能、信(xin)号增(zeng)益處理系(xi)統的實際高端(duan)頻響(xiang)等。通(tong)常在(zai)産品(pin)樣本(ben)中會(hui)标示儀器(qi)在測(ce)量液體(ti)、氣(qi)體以(yi)及蒸汽時(shi)的可(ke)測流(liu)體流速的(de)上限(xian)數(shu)值,将其(qi)與流(liu)通管(guan)的截(jie)面面積相乘就(jiu)能夠(gou)對(dui)工(gong)況體(ti)積流(liu)量(liang)的測量(liang)上限(xian)進(jin)行計算(suan);同時，也(ye)可以以(yi)此爲(wei)基礎(chu)來對質量(liang)流量等進(jin)行上限(xian)值(zhi)進行(hang)核算(suan)分(fen)析(xi)3]。當流(liu)量加(jia)大(da)時，會造(zao)成渦(wo)街穩定性(xing)下降(jiang);而當(dang)流量(liang)超出(chu)，上限時，受(shou)高端頻(pin)響(xiang)因素(su)的影(ying)響，其(qi)不穩(wen)定性将(jiang)進(jin)一步加劇，因此随着(zhe)流量的(de)快(kuai)速上(shang)升，漏記漩渦的(de)數量也将(jiang)不斷(duan)增加(jia)，造(zao)成顯示(shi)數值(zhi)出(chu)現倒走的特殊(shu)情況，此(ci)時的(de)測量超差(cha)十分嚴重。雖然(ran)一些産(chan)品(pin)在其(qi)樣本(ben)說(shuo)明中指(zhi)出，可(ke)以(yi)通(tong)過特(te)殊算(suan)法來對倒(dao)走現象加以抵(di)消，從(cong)而使(shi)渦街(jie)流量(liang)計的(de)示值(zhi)能夠在超限後(hou)仍維(wei)持在(zai)上限(xian)，以控(kong)制誤差範(fan)圍，然而這(zhe)種處(chu)理方(fang)式(shi)不僅會(hui)進一(yi)步增(zeng) 加現(xian)場超(chao)限(xian)的(de)判定(ding)難度(du)，甚至還會(hui)産生傳(chuan)感器斷(duan)裂等嚴重(zhong)的安(an)全事故。另外，部(bu)分渦街流量計儀器(qi)采(cai)用的是(shi)合并漩(xuan)渦(wo)傳感(gan)器以及渦街發(fa)生體的結(jie)構形(xing)式,也就(jiu)是(shi)在發(fa)生體内(nei)封(feng)裝壓(ya)電晶(jing)體。由于該(gai)結構類型(xing)的渦街發生體還需(xu)要配備絞(jiao)支良(liang)以及(ji)懸(xuan)臂(bi)梁等(deng)輔助性結(jie)構，一(yi)旦在流量(liang)超限(xian)條件下受到異物撞(zhuang)擊或者水(shui)錘作用的(de)影響(xiang)，比較容易(yi)造成(cheng)發生(sheng)體的斷裂(lie)，因此在選型時(shi)應充分(fen)考慮相(xiang)關因(yin)素。
3渦街流(liu)量計使(shi)應(ying)用中(zhong)的特(te)殊(shu)性(xing)分析(xi)
3.1使應用(yong)渦街流(liu) 量計(ji)的(de)計(ji)算特(te)性
　　在(zai)應用(yong)渦街(jie)流量(liang)計(ji)進行測(ce)量時，其主(zhu)要是(shi)對工況體積流(liu)量進行測(ce)量，而渦街(jie)流(liu)量計的(de)儀器(qi)銘(ming)牌(pai)上的K系數則是指1m3内(nei)的漩渦(wo)數(shu)量。該(gai)測量儀(yi)器(qi)在使(shi)用時的原(yuan)始信(xin)号和(he)其輸出信(xin)号的關系呈線(xian)性正(zheng)比(bi)，因此，在(zai)使應用渦(wo)街流(liu)量計(ji)時，不需要(yao)按照(zhao)差(cha)壓流量(liang)計的(de)開方運算(suan)方法去(qu)進(jin)行計(ji)算分(fen)析(xi)。
3.2使應用(yong)渦街(jie)流 量(liang)計的(de)測量(liang)特性
　　在應(ying)用渦(wo)街流量計對累(lei)積(ji)流量進(jin)行測量時(shi)，其主要是(shi)根(gen)據(ju)單位(wei)時間(jian)内累(lei)積計數的(de)漩渦數量(liang)來對瞬(shun)時流量值進行(hang)測(ce)量。使(shi)用渦(wo)街流(liu)量計測量(liang)操(cao)作時的(de)主要難(nan)點(dian)在于(yu)，如果(guo)在複雜工(gong)況條件下對漩(xuan)渦進(jin)行準(zhun)确的(de)判定。
3.3渦街(jie)流量(liang)計的(de)選型實踐(jian)應用
　　在(zai)應(ying)用渦街流(liu)量(liang)計時，由(you)于不(bu)同(tong)類(lei)型的渦街(jie)流量計所(suo)适應的工(gong)況範(fan)圍有(you)所(suo)差異，因(yin)此應(ying)根(gen)據(ju)不用(yong)工況(kuang)來選擇相(xiang)應的儀表(biao)設備(bei)。同時(shi)，要(yao)注意渦(wo)街流量計(ji)隻能(neng)對潔淨、低(di)黏度(du)以及具(ju)有(you)一定(ding)流速的流體進(jin)行測量。以某油(you)氣平台的生産(chan)工況(kuang)爲例(li)，其管道介(jie)質主要是(shi)經過(guo)除油處理後的(de)生産(chan)水，水(shui)中所含(han)的小油(you)珠等成(cheng)分(fen)均已(yi)經被(bei)過濾(lü)去除，水質比較潔淨(jing)且黏(nian)度較低，其流速在(zai)65~220m3/h之間，該(gai)管道的實(shi)際尺(chi)寸爲(wei)203mm左右。在進(jin)行流量(liang)計(ji)的選型時(shi)，由(you)于科式(shi)流量計的(de)測量(liang)成本比較高，而(er)靶式流量(liang)計主(zhu)要用(yong)于(yu)黏稠度(du)高的(de)介質(zhi)的測(ce)量，同時(shi)結合設(she)備的(de)安(an)裝(zhuang)條件、運行(hang)環境以及(ji)後期的管理維(wei)護成(cheng)本等(deng)因素(su)，最後确定使用(yong)渦街(jie)流量計來(lai)進行測量(liang)。
4結語(yu)
　　随着(zhe)流量測量(liang)技術設(she)備(bei)的不(bu)斷發(fa)展(zhan)，渦(wo)街流(liu)量計将(jiang)在(zai)測量(liang)低黏度(du)液(ye)體或(huo)者氣體流(liu)量等工作(zuo)中得到越(yue)來越(yue)廣泛(fan)的應(ying)用。渦(wo)街流量計(ji)不僅(jin)具有(you)較高(gao)的測(ce)量(liang)精度以(yi)及大範圍(wei)的量(liang)程，能(neng)夠(gou)适(shi)應多(duo)種工況(kuang)條(tiao)件下(xia)的流(liu)量體積測(ce)量要(yao)求，而且其(qi)對維(wei)護保(bao)養的(de)要求相對(dui)較低(di)，是一(yi)種(zhong)實用性(xing)比較好的(de)體積(ji)流量測量(liang)儀器(qi)。因此,需要進一(yi)步了(le)解渦街流(liu)量計(ji)的(de)固有特(te)性以(yi)及其在選(xuan)型和使(shi)應用中(zhong)的特(te)殊性，才能(neng)根據(ju)工況(kuang)需要(yao)合理選(xuan)擇渦街(jie)流量(liang)計的具體(ti)型号(hao)類型，提高(gao)應用的規(gui)範性和準(zhun)确(que)性，從而(er)保證(zheng)測量(liang)的精(jing)度，充(chong)分發揮渦(wo)街流量計(ji)應有(you)的功(gong)能和作用(yong)。

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