節(jié)流式差壓流量計(jì)為何青春依舊
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渦街流量計(jì)在上世紀(jì)70 年代投入工業(yè)應(yīng)用時(shí)，一度被稱為數(shù)字孔板，意思是它有顯著的優(yōu)越性，將會(huì)像孔板流量計(jì)一樣得到廣泛應(yīng)用。甚至有人斷言，渦街流量計(jì)將全面取代孔板流量計(jì)。
這是因?yàn)闇u街流量計(jì)具有下列顯著的優(yōu)點(diǎn)：
① 安裝維修方便，不象普通差壓式流量計(jì)那樣，較長(zhǎng)的引壓管線，易漏、易堵、易凍結(jié)；
② 輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)，然后用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行處理，可不損失精度；
③ 不存在零點(diǎn)漂移問題；
④ 合理確定口徑，可得到較寬的測(cè)量范圍度[1]。
時(shí)至今日，三十多年時(shí)間過去了，雖然孔板流量計(jì)的部分市場(chǎng)被渦街流量計(jì)占領(lǐng)，但在實(shí)際應(yīng)用中，很多地方還是使用孔板流量計(jì)（節(jié)流式差壓流量計(jì)中最常用的一種）。不僅沒有被淘汰，在某些場(chǎng)合，還占據(jù)相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。
下面對(duì)這一情況作粗略分析，以便讀者在儀表設(shè)計(jì)選型時(shí)參考，揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，爭(zhēng)取最大的經(jīng)濟(jì)效益。
1 高溫高壓低密度流體流量，用渦街流量計(jì)測(cè)量還有困難
由于渦街流量計(jì)工作原理的局限性，敏感元件和結(jié)構(gòu)的局限性，對(duì)于被測(cè)流體的溫度壓力高于一定數(shù)值，流體密度小于一定數(shù)值，用渦街流量計(jì)來測(cè)量，現(xiàn)在還有困難。
1.1 高溫流體
不同的廠商提供的不同品牌渦街流量計(jì)，所適用的流體溫度上限一般為400～450℃。從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用情況來看，有的品牌只能短時(shí)期達(dá)到所承諾的溫度上限。例如某歐洲品牌，一臺(tái)新的渦街流量計(jì)在400℃的條件下能可靠使用半年，半年以后，輸出就全無了。再換上一臺(tái)全新的，還是只有半年的壽命。
1.2 高壓流體
目前市場(chǎng)上的渦街流量計(jì)，其壓力等級(jí)有4 MPa 和6.4 MPa 等多種，如果被測(cè)流體壓力再高，人們還是喜歡用老一套的方法，差壓式流量計(jì)。
1.3 低密度流體
渦街流量計(jì)用來測(cè)量氣體和蒸汽流量時(shí)，最低可測(cè)流速要受到流體密度的制約。這是因?yàn)楸粶y(cè)流體經(jīng)旋渦發(fā)生體所產(chǎn)生的旋渦，作用在傳感器探頭上，相應(yīng)產(chǎn)生個(gè)數(shù)相同的電脈沖，此電脈沖的幅值與旋渦對(duì)探頭所產(chǎn)生的推力大小有關(guān)，推力越大，脈沖幅值也越大，而此推力與流速的平方成正比，又同流體的密度成正比。當(dāng)密度小到一定程度，流速又較低時(shí)，推力太小，以致脈沖幅值相應(yīng)太小，導(dǎo)致被噪聲所淹沒，最后，脈沖不能被可靠地檢出。但是，如果流速較高，推力仍可增大到足夠大，以致脈沖幅值增大到足夠大，最后仍能被可靠地檢出。
有些被測(cè)流體如氫氣、半水煤氣等，密度都較小，有些低靜壓低流速測(cè)量對(duì)象，如城市煤氣，管道內(nèi)流速較低，又不能用局部縮徑的方法提高流速，在設(shè)計(jì)選型時(shí)需十分小心。當(dāng)被測(cè)流體密度已知時(shí)，最小可測(cè)流量為多少，可以通過計(jì)算得到。有的制造商通過對(duì)自己的產(chǎn)品做試驗(yàn)，給出了不同口徑產(chǎn)品的有用數(shù)據(jù)。例如圖1a 所示的是橫河公司DN15、DN25、DN40、DN100 儀表的可測(cè)最低流速與密度的關(guān)系曲線；圖1b 所示是橫河公司DN50、DN80、DN150、DN200、DN250、DN300 儀表的可測(cè)最低流速與密度的關(guān)系。
圖1 可測(cè)最低流速與流體密度及口徑的關(guān)系
目前市場(chǎng)上供應(yīng)的渦街流量計(jì)，最小口徑為DN15。最大口徑，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品有DN600，但口徑大了之后，分辨力較低，所以國(guó)外儀表公司一般只提供DN300 及以下的產(chǎn)品。
相比之下，節(jié)流式差壓流量計(jì)，從口徑小的內(nèi)孔板流量計(jì)到口徑大到1 m 的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流式差壓流量計(jì)，品種規(guī)格一應(yīng)俱全[2]。
3 渦街流量計(jì)在使用上還有困難
安裝流量計(jì)的管道或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，難免有些振動(dòng)，有些還較強(qiáng)烈，例如有些壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)廠房?jī)?nèi)，不僅管道振得很厲害，甚至整個(gè)廠房連同廠房周圍的道路都振得很厲害。
渦街流量計(jì)是一種流體振蕩型儀表，其工作原理是流體流過旋渦發(fā)生體后，產(chǎn)生與流速成正比的旋渦，旋渦的個(gè)數(shù)被傳感器檢知，輸出與旋渦個(gè)數(shù)相等的脈沖。
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