摘 要：介紹了渦街流量計的工作原理；渦街流量計的安裝；渦街流量計的維護，渦街流量計在使用過程中故障現(xiàn)象和處理方法。
1 渦街流量計的工作原理
渦街流量計屬于速度式流量計，是由漩渦發(fā)生體和頻率檢測器構成的變送器、信號轉換器等環(huán)節(jié)組成。其測量原理是在流動的流體中，若垂直流動方向放置一個漩渦發(fā)生體，在某一雷諾數(shù)范圍內，將在漩渦發(fā)生體的后面的兩側交替產生有規(guī)律的漩渦（見圖1），旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
(圖1) 漩渦發(fā)生體及漩渦
設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質的平均流速為v，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，單側漩渦產生的頻率f與流速v和d之間有如下關系式.
式中Sr是雷諾數(shù)的函數(shù)，在ReD＝2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數(shù)，渦街頻率與體積流量成比例關系。
渦街流量計可以測量單一狀態(tài)下的液體、氣體和蒸汽的流量，在混相流體狀態(tài)時，流量計是不能作出精確測量的。渦街流量計有一體型和分體型。
2 渦街流量計的安裝
渦街流量計按傳感器分為法蘭式、夾持式、插入式。選型時優(yōu)先考慮法蘭式，其次是夾持式，插入式不予考慮。原因是夾持式和插入式流量計的精度受安裝影響較大，不規(guī)范的安裝將產生很大的測量誤差。
渦街流量計的安裝有務必確保傳感器銘牌上的箭頭指向與流體流向一致和必須滿足下圖中的最小前后直管段要求。同時要遵守以下幾方面的要求。
2.1 測量氣體或蒸汽流量計的安裝
測量氣體或蒸汽時，渦街流量計安裝在水平管道上，配管時應注意防止液體滯留，渦街流量計應安裝在管線的較高處或將裝有渦街流量計的管段抬高。渦街流量計安裝在垂直管道上，流向不限，若被測氣體中含有少量的液體，氣體流量應由下向上，如圖2所示。
(圖2)測量氣體或蒸汽渦街流量計的安裝示意圖
2.2 測量液體流量計的安裝測量液體時為保證測量精確，渦街流量計的管道必須充滿液體。渦街流量計安裝在水平管道上時，應將下游段的管道高于渦街流量計，以保持滿管；當流體向下流動時，應將下游段的管道高于渦街流量計，以保持滿管。流量計安裝在垂直管道上時，流體應該向上流動，當流體向下流動時，應將下游段的管道高于渦街流量計，以保持滿管，如圖3所示。
(圖3) 測量液體渦街流量計的安裝示意圖
2.3 流量計與控制閥的位置關系
控制閥應安裝在渦街流量計的下游，這樣可解決液體流過控制閥時，因壓力下降而產生氣泡的不良影響，見圖4。渦街流量計安裝于水平管道時，當被測介質溫度大于200℃時，變送器一定要表頭向下安裝。
(圖4) 渦街流量計與控制閥的位置
3 渦街流量計的維護
渦街流量計無可動部件，所以在正常使用情況下，維護的工作量較少。日常維護的任務是：查看儀表指示累積是否正常；查看儀表供電是否正常；查看儀表體連接件是否損壞和腐蝕；查看儀表外線路有無損壞及腐蝕；查看表體與工藝管道連接處有無泄漏；查看儀表電器接線盒及電子元件盒密封是否良好等。
當被測介質較臟或易結垢時，應定期清洗流量計內壁，清洗時應保護好旋渦發(fā)生體及檢測探頭，注意不要碰傷其表面與棱角。檢測放大器外殼端蓋在接線調試后應適度旋緊，以保證其密封性。在進行維護檢查時不得將液體及雜物留于殼內。
3.1 管道清洗
對新安裝的管道或維修的管道，在運行前需要進行清洗，以沖掉管內的鐵銹，水垢，殘渣和污泥。
不能測量含固體物質（如沙子、細礫）的流體，用戶要定期清除掉附在漩渦發(fā)生體上的固體物質。
滯留在管道內的被測流體會引起化學反應，且容易結晶和硬化，沉積在管道避和發(fā)生體上，在這種情況，應該清洗發(fā)生體。
3.2 旁通管道
為了方便地檢查和清洗流量計（漩渦發(fā)生體），安裝如圖5所示的旁通管道。對于初次投運或管線設備檢修后，開車時應先使工藝介質走旁路24小時，待介質干凈時開表，以防變送器被異物阻塞或變送探測器被損壞。
(圖5) 旁路管路圖
4 渦街流量計的故障處理
故障情況可分為安裝使用故障和儀表內部故障兩大類，出現(xiàn)故障后應首先檢查安裝使用方面是否正常，如果查不出問題再檢查是否是儀表內部。
4.1 常見安裝使用方面故障及處理
安裝使用方面故障包括：安裝位置、接線，口徑，流量范圍，周圍振動、電磁干擾影響等。
現(xiàn)象1：上電后管道內有流體流動，但無信號輸出。處理方法：檢查儀表接線是否正確，有無斷線。檢查儀表安裝方向是否正確。檢查流量是否低于正常的流量范圍。
現(xiàn)象2：上電管道內無流體流動，但有信號輸出。處理方法：檢查儀表接地，是否是接地不良引入干擾。檢查管道是否有強烈的機械振動。檢查環(huán)境是否有強電磁干擾，如有大功率電器或變頻器等強電設備。
現(xiàn)象3：管道內流體的流量穩(wěn)定且符合流量要求，但輸出變化太大，不穩(wěn)定。處理方法：檢查管道是否振動過強引入干擾。檢查接地是否良好。
4.2 常見儀表內部故障及處理
儀表內部故障包括：檢測探頭失效，檢測放大器故障，內部短線，表體滲漏等。
現(xiàn)象1：上電后管道內有流體流動，但無信號輸出。處理方法：檢查儀表放大器是否有故障。檢查檢測元件是否損壞。
現(xiàn)象2：上電管道內無流體流動，但有信號輸出。處理方法：檢查轉換器靈敏度。
檢測探頭故障的簡單判斷探頭故障的簡單判斷方法：用萬用表測量兩根信號線的絕緣電阻，當溫度高于200℃時，絕緣電阻應大于10MΩ。當溫度低于200℃時，絕緣電阻應大于2MΩ。如果絕緣電阻不符合要求說明檢測探頭可能存在故障。
檢測放大器故障的簡單判斷方法：用手在檢測放大器檢測探頭引線輸入端感應信號，即可粗略判斷是否是檢測放大器故障。若無信號反映說明檢測放大器可能存在故障。
5 結束語
渦街流量計可以測量液體、氣體以及蒸汽，在工業(yè)生產中應用相當廣泛。變送器的選擇有一體式和分體式，在高溫以及水井中安裝的場所下，建議選用分體式儀表，以方便檢修或改善變送器的工作環(huán)境。只有在正確選型、正確安裝和正確維護下才能保證其發(fā)揮應有的作用。
