流量儀表CAI培訓教材浙江迪元儀表有限公司研發(fā)中心制作2006年5月YYW渦街流量計目錄

概述1.原理與應(yīng)用2.結(jié)構(gòu)、特點及分類3.選型與安裝4.電氣連接5.流量數(shù)學模型6.參數(shù)設(shè)定與含義7.調(diào)試與維護指南8.應(yīng)用現(xiàn)狀與主要存在問題9.發(fā)展趨勢概述

在特定的流動條件下，一部分流體動能轉(zhuǎn)化為流體振動，其振動頻率與流速（流量）有確定的比例關(guān)系，依據(jù)這種原理工作的流量計稱為流體振動流量計。目前流體振動流量計有三類：渦街流量計、旋進（旋渦進動）流量計和射流流量計。流體振動流量計具有以下一些特點：

1）輸出為脈沖頻率，其頻率與被測流體的實際體積流量成正比，它不受流體組分、密度、壓力、溫度的影響；

2）測量范圍寬，一般范圍度可達10：1以上；

3）精確度為中上水平；

4）無可動部件，可靠性高；

5）結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝方便，維護費較低；

6）應(yīng)用范圍廣泛，可適用液體、氣體和蒸氣。

1原理與應(yīng)用渦街流量計是在流體中安放一根（或多根）非流線型阻流體（bluffbody），流體在阻流體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則的旋渦，在一定的流量范圍內(nèi)旋渦分離頻率正比于管道內(nèi)的平均流速，通過采用各種形式的檢測元件測出旋渦頻率就可以推算出流體的流量(卡門渦街原理),如圖1所示。

旋渦發(fā)生體旋渦圖11.1原理

YYW差動式渦街流量計是用于測量管道中液體、氣體、蒸汽流量一次儀表。在現(xiàn)場就地智能液晶顯示的同時，可變送輸出電流信號或頻率信號，同相應(yīng)的二次表或計算機管理網(wǎng)絡(luò)配套，用于計量、控制和管理等等。

1.2應(yīng)用

YYW差動式渦街流量計的應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、醫(yī)藥、食品、輕工等不同部門的流量測量和過程控制。

渦街流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，如圖2所示。傳感器包括旋渦發(fā)生體（阻流體）、檢測元件、儀表表體等；轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D／A轉(zhuǎn)換電路、微處理器、輸出接口電路、端子、支架等。由于智能式流量計帶有高性能的微處理器、顯示通訊及其他功能模塊都集成在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。

2結(jié)構(gòu)、特點及分類2.1結(jié)構(gòu)圖2渦街流量計轉(zhuǎn)換器傳感器(a)側(cè)面圖(b)后視圖

2.2特點

1)智能化設(shè)計，集高精度溫度、壓力、流量傳感器和智能流量計算顯示于一體，可檢測被測介質(zhì)的溫度、壓力和流量，并進行密度自動補償運算。

2)各類參數(shù)可直接通過面板鍵盤進行設(shè)置，無需對線路板進行操作。

3)應(yīng)用最新微功耗技術(shù)，整機功耗低，無外供電源時，可采用內(nèi)置電池供電工作。

4)雙排LCD液晶顯示，多參數(shù)顯示，讀數(shù)清晰直觀。

5)具有小信號切除、HART協(xié)議通訊、EEPROM數(shù)據(jù)保存。

6)二對壓電晶體元件構(gòu)成差動結(jié)構(gòu)，提高儀表的抗振性和信噪比，測量流速下限低。2.3分類渦街流量計可按下述原則分類：

按傳感器連接方式分為法蘭型和夾裝型。

按檢測方式分為熱敏式、應(yīng)力式、電容式、應(yīng)變式、超聲式、振動體式等。

按用途分為普通型、防爆型、高溫型、耐腐型、低溫型、插入式等。

按傳感器與轉(zhuǎn)換器組成分為一體型和分離型。

按測量原理分為體積流量計、質(zhì)量流量計。渦街產(chǎn)品的主要類型普通渦街流量計插入式渦街流量計帶溫壓渦街流量計分離式渦街流量計3.1選型渦街流量計的儀表口徑及規(guī)格選擇很重要，它類似于差壓流量計節(jié)流裝置的設(shè)計計算，要遵循一些原則進行選擇。儀表口徑選擇步驟如下。

首先必須明確以下工作參數(shù)。

1）流體名稱，組分；

2）工作狀態(tài)的最大、常用、最小流量；

3）最高、常用、最低工作壓力和工作溫度；

4）工作狀態(tài)介質(zhì)的粘度。

渦街流量計的輸出信號是與工作狀態(tài)的體積流量成正比的，因此如已知氣體流量是標準狀態(tài)體積流量或質(zhì)量流量時，應(yīng)把它換算成工作狀態(tài)下的體積流量.3選型與安裝3.2YYW差動式渦街流量計型號規(guī)格表

YYW-A1-100-DXQⅢR-B

渦街流量計系列

差動式

測量介質(zhì)

流量計公稱通徑

供電方式

就地顯示表頭

補償選項

輸出信號

管道連接方式

表頭組合型式

防爆標志

1)最小前后直管段的要求。3.3安裝條件2）減小振動對渦街流量計的影響應(yīng)該作為渦街流量計現(xiàn)場安裝的一個主要問題來關(guān)注。

直管段大于5D直管段大于10D上游段下游段閥

1)建議采用500PVC絕緣電線或具有同等性能的標準電線或電纜。

2)在易受電噪聲干擾的地方需使用屏蔽線。

3)在高溫或低溫環(huán)境中，要采用適合于使用場合溫度的電線或電纜。

4)空氣中含有油或溶劑、腐蝕性氣體或液體的地方，應(yīng)采用適合此地的電線或電纜。

5)為避免干擾，信號線不要與電力線敷設(shè)在同一根鋼管中；平行走線時，不要靠得太近，應(yīng)保持一定的距離。

4電氣連接4.1電線和電纜與敷設(shè)

渦街流量計與其他儀表組成一體，必須有一點接地，且接地必須滿足３級要求（接地電阻小于100Ω）。4.2

接地4.3防爆

YYW型差動式智能渦街流量計具有本安防爆和隔爆兩種類型。渦街流量計有本安防爆和隔爆要求的安裝、使用、電氣連接、維護等參見說明書介紹。流量計算公式：Ｑ＝Fr/COE*3.6*修正系數(shù)式中：

COE：儀表系數(shù)（P/L）；

Fr：脈沖頻率（Hz）。

質(zhì)量流量計算公式：

M＝Ｑ*ρM＝Ｑn*ρ／ρn

式中：

M：質(zhì)量流量（kg/h）；

ρ：工況密度，由溫度、壓力傳感器檢測補償或設(shè)定（kg/m3）；

ρn

：標準狀況下介質(zhì)密度（kg/m3）。5流量數(shù)學模型d單元口徑(濾波系數(shù)25、32、40、50、80、100、150、200、250

J單元 介質(zhì) 0～1 流體選擇：0－表示液體1－表示測量氣體和蒸汽

6參數(shù)設(shè)定與含義nt

單元 阻尼系數(shù) 0-7 s0表示儀表不工作。通常選擇3或4，在振動較為強烈的測量點，建議選用7。dA

單元 量程上限 0～999999m3/h,kg/h,t/h 對于二線制渦街流量計，此流量對應(yīng)20mA；對于24V供電頻率輸出的渦街流量計，此流量對應(yīng)900HZ,（下限截止頻率為30HZ）。CoE

單元儀表流量系數(shù)0～999999P／dm3(P/L） 如果測量流體的質(zhì)量，那么密度單元設(shè)入介質(zhì)密度值。gAin

單元

增益 0～7 或 0～255

關(guān)于增益(gain)單元應(yīng)用的說明：

設(shè)定的單元值越小，表明增益（放大培數(shù)）增大，反之，增益變??；0為最大，7為最小。

SEn

單元

靈敏度0～7 或 0～255關(guān)于靈敏度單元(SEn)單元應(yīng)用的說明：

設(shè)定的單元值越小，表明靈敏度高，反之，靈敏度低；0為最大，7為最小。

對于有較強干擾源的地方，選擇大數(shù)字以克服干擾。

以下單元在質(zhì)量流量計中使用QГ單元密度設(shè)定0～9999.0 當密度不補償時，可以直接設(shè)定密度值。AoE

單元密度補償系數(shù) 0～9999.0 見說明書中的功能碼密度補償公式。BoE

單元密度補償系數(shù) 0～99999.0％ 見說明書功能碼密度補償公式。P單元壓力 0～4.0MPa

根據(jù)實際工況參數(shù)確定密度單位。T 單元溫度 -50～+300 ℃ 根據(jù)實際工況參數(shù)確定密度單位。Fun單元功能碼 0～7 見說明書功能碼單元應(yīng)用的說明。非線性修正的說明與小信號切除的設(shè)置LL0第0點流量值0.0～999999.00 最小流量修正點。C0 第0點流量系數(shù)修正值 0.0～100.0 LL1 第1點流量值 0.0～999999.00 C1 第1點流量系數(shù)修正值 0.0～100.0 LL2 第2點流量值 0.0～999999.00 C2 第2點流量系數(shù)修正值 0.0～100.0 LL3 第3點流量值 0.0～999999.00 C3 第3點流量系數(shù)修正值 0.0～100.0 LL4 第4點流量值 0.0～999999.00 C4 第4點流量系數(shù)修正值 0.0～100.0 LL5 第5點流量值 0.0～999999.00 最大流量修正點。C5 第5點流量系數(shù)修正值 0.0～100.0

7維護指南通電后無流量時有輸出信號通電通流后無輸出信號輸出信號不規(guī)則不穩(wěn)定測量誤差大7.1通電后無流量時有輸出信號

1)接線不正確2)前置放大器失靈3)管道有較強振動4)傳感器失靈

處理方法

1)改善屏蔽與接地，排除電磁干擾

2)遠離干擾源安裝，采取隔離措施加強電源濾波

3)采取減震措施，加強信號濾波降低放大器靈敏度

4)降低靈敏度，提高觸發(fā)電平5)適當提高小信號切除量可能原因

7.2通電通流后無輸出信號1)流量太小2)小信號切除太大3)nt參數(shù)設(shè)定為04)無頻率輸出時，可能no單元=05)傳感器失靈或機械故障6)信號轉(zhuǎn)化器失靈有誤可能原因

處理方法

1)流量太小2)小信號切除太大7.3輸出信號不規(guī)則不穩(wěn)定

1)有較強電干擾信號

2)傳感器被沾污或受潮，靈敏度降低

3)傳感器靈敏度過高

4)管道震動的影響

5)工藝流程不穩(wěn)定

6)上下游閥門擾動

7)流體未充滿管道7.4測量誤差大

1)直管段長度不足

2)模擬轉(zhuǎn)換電路零漂或滿量程調(diào)整不對

3)供電電壓變化過大

4)儀表超過檢定周期

5)傳感器與配管內(nèi)