流体管道系统中涡街流量计遇到的问题

众所周知,涡街流量计有许多的优点,但在工业应用中还存在诸多问题.来,在研制和推广涡街流量计所接触到的各种问题中,仪表的现场干扰是   重要的问题.涡街流量计所遇到的现场干扰主要是电磁干扰,管道振动干扰和流体流场干扰.
　　一,电磁干扰
　　涡街流量计所遇到的现场电磁干扰具有以下三个特点:
　　①普遍性.工业现场电力线路敷设密集,大功率电力设备安装集中,各种交直流电力设备启动,停机频繁,可控硅装置和高频设备运行都不断产生电磁场和反电动势,引起电网电压波动和波形畸变,继电器,接触器触点动作产生电弧或高频电磁辐射等等,都将成为危害仪表的干扰信号,因此,现场仪表(包括涡街流量计)的周围存在许多电磁干扰.
　　②复杂性.无论哪种检测方式的涡街流量计,其传感器输出信号都是很弱的.大都是毫伏级甚至微伏级电压信号,有的是微安甚至微微安级的电流信号,还有的是微微库仑级电荷信号.这些微弱信号有的还需要用较长的传输线送至仪表的前置放大器.在信号的传输中电磁干扰会直接侵入,或通过分布电容耦合到仪表输入端.另一方面为使微弱信号放大,往往还需采取的措施如高阻抗放大器,宽频带放大器,高增益放大器等.这又给干扰的侵入以可乘之机,也就增加了干扰的复杂性.
　　③随机性.主要表现在时间上的随机性和干扰的性或相位的随机性,这种随机干扰使仪表的正常工作受到干扰.
　　在工业现场中,涡街流量计所受到的电磁干扰主要有如下三类:高频电磁辐射干扰,交直流电源干扰,低频电磁干扰.这三种电磁干扰中,高频电磁辐射干扰大多通过空间电磁场作用到仪表,因频率较高,且与涡街信号的频带(一般为几赫兹到几千赫兹)相差较远,可以通过金属防护罩屏蔽和低通滤波的方法加以.来自电网的交流或直流电源干扰,通过电源的隔离,稳压,去耦和滤波等环节也可以克服.对涡街流量计来说,低频电磁干扰(如50Hz干扰)是主要干扰.这种干扰与仪表信号线的敷设,仪表安装位置,安装方式,工作环境,接地方式,接地点位置,屏蔽情况及放大器的输入阻抗,增益,带宽等诸多因素都有关.而且这种低频干扰的频率又处于涡街信号的频带范围之内,所以低频电磁干扰是涡街流量计现场应用的一个重要问题.
　　二,管道的振动干扰
　　涡街流量传感器直接装在管道上,管道振动或与之相连的压缩机,风机等振动都可能对仪表造成干扰.应力式,振动圆盘式,静电电容式或应变式涡街流量计对振动都较敏感.不同检测方式随着振动方向的不同,其敏感程度也不同,例如,振动圆盘式对漩涡发生体轴向振动较敏感,应力式,应变式和电容式对升力方向上的振动较敏感,因此各种涡街流量计的防振措施也不尽相同.
　　三,流场干扰
　　在工厂交错纵横的管路系统中,仪表上,下游存在着各种阻力件,如阀门,弯头(包括单弯头,同平面双弯头和不同平面双弯头),T型支管,扩张管,收缩管等.这些阻力件对管道内流场分布会产生影响,不仅会改变管内流速分布,还会产生流体扰动和杂乱的漩涡流,破坏管内流场的均匀性和对称性.涡街流量计是一种速度型流量仪表,加之它又是利用漩涡分离和流体振动的周期性实现漩涡频率信号的检测,所以流场的稳定性,均匀性不仅对卡曼涡街形成与分离有影响,而且对各种敏感元件的检测效果也有直接影响.附加的漩涡干扰了涡街信号,降低了信噪比.为仪表的测量准确度,涡街流量计对上游不同形式的阻力件   配置足够长的直管段提出不同的要求,以使被破坏了的流场得以恢复,使阻力件产生的附加漩涡充分衰减而,从而使仪表能在充分发展管流的条件下工作.