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蒸汽渦街流量計(jì)的調(diào)試與維修

來源:金湖斯美特儀表有限公司   2018年06月25日 08:03  

蒸汽渦街流量計(jì)具有儀表常數(shù)穩(wěn)定、容易在較惡劣的環(huán)境中保證精度、量程范圍大、壓力損失小、精度高、維護(hù)量小等特點(diǎn),在各生產(chǎn)裝置中使用較為普遍。另外它在測量體積流量時(shí),幾乎不受流速、密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無活動(dòng)部件的簡單設(shè)計(jì),也提高了儀表的使用壽命。下面筆者就日常工作中該類型儀表運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一系列問題及處理問題的方法給以敘述。
1 組成及功能
渦街流量計(jì)儀表由以下6部分組成:變送器殼體;渦街發(fā)生體;信號(hào)檢測器;輸出放大器;脈沖整形器;輸入放大器。
變送器殼體是流體管道的一部分,由于選擇了合適的通徑、渦街發(fā)生體的形狀和尺寸比例,流體在殼體內(nèi)流動(dòng)時(shí)可在較寬雷諾數(shù)范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的渦街信號(hào)。渦街發(fā)生體使流體流經(jīng)時(shí)產(chǎn)生渦列。信號(hào)檢測器檢測渦列并轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)。輸入放大器將微弱的電信號(hào)進(jìn)行放大,并濾除干擾信號(hào)。脈沖整形器將不規(guī)則的電脈沖轉(zhuǎn)換為幅度和寬度一定的方波信號(hào)。輸出放大器將方波信號(hào)進(jìn)行放大轉(zhuǎn)換為4~20mA直流電流信號(hào)輸出。
2 蒸汽渦街流量計(jì)工作原理
渦街流量計(jì)的工作原理:在流體中插入柱狀物體時(shí),在柱狀物體的兩側(cè)將交替產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦列,稱謂“卡門渦街現(xiàn)象”??ㄩT渦街的頻率與流速成正比 。
當(dāng)旋渦在柱體兩側(cè)產(chǎn)生時(shí),柱體受到與流向垂直的交變升力的作用,升力的變化頻率就是旋渦頻率,利用埋設(shè)于柱體內(nèi)的壓電元件檢測此升力的變化,將其轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)送入放大器,由放大器進(jìn)行放大和整形,得到其頻率與流速成比例的方波信號(hào)。由上式可見,通過測量渦街頻率就可算出流速V,進(jìn)而求出體積流量。
3 流量計(jì)的調(diào)試
在管道內(nèi)沒有液體流動(dòng)時(shí),由于管線振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲使接收器反常地計(jì)數(shù),這時(shí)就應(yīng)該對(duì)儀表進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)。
3.1 放大器增益的調(diào)整
一般情況下無需對(duì)放大器的增益進(jìn)行調(diào)整,除非在更換了傳感器之后。通過放大器板A上的AMP電位計(jì)調(diào)節(jié)放大器增益,在示波器上監(jiān)視放大后的渦流波形,在小流量時(shí),渦流波形的峰值約為100mVP-P。
3.2 觸發(fā)電平的調(diào)整
觸發(fā)電平的增加(脈沖發(fā)生的靈敏度),會(huì)使流量的靈敏度減小。在管道內(nèi)沒有任何液體流動(dòng)時(shí),因管線振動(dòng),脈動(dòng)流動(dòng)出現(xiàn)噪聲而造成不正常脈沖發(fā)生可以通過增加觸發(fā)電平有效地進(jìn)行處理。
通過放大器板上的TRG電位計(jì)可調(diào)節(jié)觸發(fā)電平,放大的渦流波形的峰值無論何時(shí)超過預(yù)先確定的觸發(fā)電平,都能轉(zhuǎn)換成一個(gè)脈沖。因此,由于增加觸發(fā)電平,流量靈敏度就會(huì)減小。
當(dāng)觸發(fā)電平80mVP-P變到350mVP-P,其結(jié)果的靈敏度將是80/350=1/4.4(靈敏度比率)倍。
當(dāng)改變靈敏度時(shí),結(jié)果的小流量(可測的低限流量)約為1/(靈敏度的開平方乘以標(biāo)準(zhǔn)的小流量)。
3.3 零點(diǎn)調(diào)整
正確的接線,通過低頻信號(hào)發(fā)生器給渦街流量計(jì)輸入幅度為零的信號(hào),調(diào)整零點(diǎn)調(diào)節(jié)電位計(jì),數(shù)字萬用表的顯示值應(yīng)為4mA。
3.4 滿量程的調(diào)整
如果不知道儀表的滿量程頻率,可通過大流量,計(jì)算出滿量程頻率乙來調(diào)校儀表,其關(guān)系式為:
   fmax=Kmax
正確的接線,用信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)至電荷放大器,加大輸入信號(hào)幅值,轉(zhuǎn)換輸出方波,改變信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率,直到頻率計(jì)上顯示的值是按上式計(jì)算出的滿量程頻率為止。此時(shí),固定頻率不變,并調(diào)整量程電位計(jì),數(shù)字萬用表的示值為20mA時(shí)為止。
4 故障現(xiàn)象及處理方法
(1)故障現(xiàn)象:通電后無指示、無輸出信號(hào)。
  故障原因:
  1)流量積算儀沒有24VDC輸出;
  2)接線有錯(cuò)誤或斷線;
  3)傳感器內(nèi)斷線或放大器損壞;
  4)管道內(nèi)無流量或流量太小。
  處理措施:
  1)檢查積算儀輸出是否正常;
  2)重新接線;
  3)維修或更換;
  4)縮小儀表安裝處的管道內(nèi)徑。
(2)故障現(xiàn)象:沒有流量時(shí)有信號(hào)輸出。
  故障原因:
  1)儀表引線屏蔽或接地不良引人50Hz干擾;
  2)周圍有強(qiáng)電設(shè)備或動(dòng)力線;
  3)管道有強(qiáng)烈振動(dòng)。
  處理措施:
  1)加強(qiáng)屏蔽或接地,消除50Hz干擾;
  2)使儀表或信號(hào)線遠(yuǎn)離干擾源;
  3)采取減振、加強(qiáng)濾波或降低靈敏度。
(3)故障現(xiàn)象:流量指示值波動(dòng)大。
 故障原因:
  1)管道振動(dòng)影響;
  2)靈敏度調(diào)得過高;
  3)傳感器發(fā)生體上有附著物;
  4)壓電晶片損壞;
  5)工藝過程波動(dòng)大。
  處理措施:
  1)加強(qiáng)濾波或減振;
  2)降低靈敏度;
  3)清潔傳感器發(fā)生體;
  4)更換;
  5)將儀表安裝在流量波動(dòng)小的工藝管道上。
(4)故障現(xiàn)象:指示誤差大。

蒸汽渦街流量計(jì)

  故障原因:
  1)上游直管段長度不夠;
  2)儀表常數(shù)設(shè)定有誤;
  3)電源電壓和負(fù)載電阻不符合要求;
  4)發(fā)生體粘污嚴(yán)重;
  5)放大器參數(shù)有變化;
  6)有氣穴現(xiàn)象。
  采取措施:
  1)改變安裝地點(diǎn),加整流器或降低使用精度,上游直管段大于5D;
  2)重新設(shè)定參數(shù);
  3)按儀表要求提供電源電壓;
  4)清洗發(fā)生體;
  5)重新調(diào)整;
  6)改變安裝地點(diǎn),增加人口壓力。
5 蒸汽渦街流量計(jì)在使用過程中的注意事項(xiàng)
(1)儀表維修人員日常巡檢過程中應(yīng)嚴(yán)格關(guān)注渦街流量計(jì)顯示板的左上角低電池指示燈是否閃光,如有閃光現(xiàn)象應(yīng)盡快更換內(nèi)部電池。
(2)應(yīng)避免工藝管道振動(dòng),儀表受到強(qiáng)烈沖擊,會(huì)造成干擾大于流量信號(hào)現(xiàn)象,使儀表顯示錯(cuò)誤的流量。
(3)在儀表投用的初始階段,要使液體流量緩慢增加,突然增加流量會(huì)損壞儀表的渦街發(fā)生體。
(4)為了消除雜散電流的干擾,現(xiàn)場布線要離開高壓線,電源線和電力設(shè)備要有足夠的距離。

蒸汽渦街流量計(jì)

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