流體管道系統(tǒng)中渦街流量計存在的問題

眾所周知，渦街流量計有許多的優(yōu)點，但在工業(yè)應用中還存在諸多問題。來，在研制和推廣渦街流量計所接觸到的各種問題中，儀表的現(xiàn)場干擾是   重要的問題。渦街流量計所遇到的現(xiàn)場干擾主要是電磁干擾、管道振動干擾和流體流場干擾。
　　一、電磁干擾
　　渦街流量計所遇到的現(xiàn)場電磁干擾具有以下三個特點：
　　①普遍性。工業(yè)現(xiàn)場電力線路敷設密集，大功率電力設備安裝集中，各種交直流電力設備啟動、停機頻繁，可控硅裝置和高頻設備運行都不斷產生電磁場和反電動勢，引起電網(wǎng)電壓波動和波形畸變，繼電器、接觸器觸點動作產生電弧或高頻電磁輻射等等，都將成為危害儀表的干擾信號，因此，現(xiàn)場儀表(包括渦街流量計)的周圍存在許多電磁干擾。
　　②復雜性。無論哪種檢測方式的渦街流量計，其傳感器輸出信號都是很弱的。大都是毫伏級甚至微伏級電壓信號，有的是微安甚至微微安級的電流信號，還有的是微微庫侖級電荷信號。這些微弱信號有的還需要用較長的傳輸線送至儀表的前置放大器。在信號的傳輸中電磁干擾會直接侵入，或通過分布電容耦合到儀表輸入端。另一方面為使微弱信號放大，往往還需采取的措施如高阻抗放大器、寬頻帶放大器、高增益放大器等。這又給干擾的侵入以可乘之機，也就增加了干擾的復雜性。
　?、垭S機性。主要表現(xiàn)在時間上的隨機性和干擾的性或相位的隨機性，這種隨機干擾使儀表的正常工作受到干擾。
　　在工業(yè)現(xiàn)場中，渦街流量計所受到的電磁干擾主要有如下三類：高頻電磁輻射干擾，交直流電源干擾，低頻電磁干擾。這三種電磁干擾中，高頻電磁輻射干擾大多通過空間電磁場作用到儀表，因頻率較高，且與渦街信號的頻帶(一般為幾赫茲到幾千赫茲)相差較遠，可以通過金屬防護罩屏蔽和低通濾波的方法加以。來自電網(wǎng)的交流或直流電源干擾，通過電源的隔離、穩(wěn)壓、去耦和濾波等環(huán)節(jié)也可以克服。對渦街流量計來說，低頻電磁干擾(如50Hz干擾)是主要干擾。這種干擾與儀表信號線的敷設、儀表安裝位置、安裝方式、工作環(huán)境、接地方式、接地點位置、屏蔽情況及放大器的輸入阻抗、增益、帶寬等諸多因素都有關。而且這種低頻干擾的頻率又處于渦街信號的頻帶范圍之內，所以低頻電磁干擾是渦街流量計現(xiàn)場應用的一個重要問題。
　　二、管道的振動干擾
　　渦街流量傳感器直接裝在管道上，管道振動或與之相連的壓縮機、風機等振動都可能對儀表造成干擾。應力式、振動圓盤式、靜電電容式或應變式渦街流量計對振動都較敏感。不同檢測方式隨著振動方向的不同，其敏感程度也不同，例如，振動圓盤式對漩渦發(fā)生體軸向振動較敏感，應力式、應變式和電容式對升力方向上的振動較敏感，因此各種渦街流量計的防振措施也不盡相同。
　　三、流場干擾
　　在工廠交錯縱橫的管路系統(tǒng)中，儀表上、下游存在著各種阻力件，如閥門、彎頭(包括單彎頭、同平面雙彎頭和不同平面雙彎頭)、T型支管、擴張管、收縮管等。這些阻力件對管道內流場分布會產生影響，不僅會改變管內流速分布，還會產生流體擾動和雜亂的漩渦流，破壞管內流場的均勻性和對稱性。渦街流量計是一種速度型流量儀表，加之它又是利用漩渦分離和流體振動的周期性實現(xiàn)漩渦頻率信號的檢測，所以流場的穩(wěn)定性、均勻性不僅對卡曼渦街形成與分離有影響，而且對各種敏感元件的檢測效果也有直接影響。附加的漩渦干擾了渦街信號，降低了信噪比。為儀表的測量準確度，渦街流量計對上游不同形式的阻力件   配置足夠長的直管段提出不同的要求，以使被破壞了的流場得以恢復，使阻力件產生的附加漩渦充分衰減而，從而使儀表能在充分發(fā)展管流的條件下工作。