广州顺仪自动化仪表有限公司介绍了涡街流量计抗电磁干扰和机械振动干扰的措施,采用这种办法,可以有效扩展涡街流量计的量程下限,从而改进其性能。1引言在众多的流量检测解决方案中,涡街流量计由于测量精度高,压力损失小,安装方便,不受被测介质物理性质的影响,信号便于远传等特点,应用技术日趋完善,尤其在大管径和水、油等液体介质的流量测量方面应用更加广泛。涡街流量计是基于流体动力学中的卡门涡街原理制成的。在一定的雷诺数范围内,流体的流速或体积流量和旋涡频率成正比而与流体的物理性质(压力、温度、密度等)无关,即:式中:Q为一体积流量;k为仪表常数;f为旋涡频率。根据上述测量原理,涡街流量计的一个特点就是易受电磁和机械振动的干扰,由此造成在一些场合限制了涡街流量计的正常使用,这也是涡街流量计的工作条件。
冷凝器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分与工业冷却水接触，而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。研究表明，工业水无论是淡水还是海水，都会有各种离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形状起重要作用。另外，金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此，50hp蒸发器，管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看，管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物。分布着大小不等泡。以海水为介质时，还会产生电偶腐蚀。双金属腐蚀也是管板腐蚀的一种常见现象。针对冷凝器防腐问题。
压电晶体的地线与二次仪表的地线之间极可能存在跨步电压形成电流。这个电流在信号放大器的地线中流过就会有压降,这个压降与有效信号迭加在一起,无法分离,就是地线电流干扰。地线电流干扰的解决措施是减小或消除了地线电流,彻底的办法是把二次仪表来的直流电源隔离。即将直流电源经变压器隔离后再整流成直流供给涡街流量计,使二次仪表的地线与压电晶体的地线之间无任何电气连接。同时有效测量信号经前置放大后变成脉冲信号,经脉冲变压器输至二次仪表,根本上消除地线电流的影响,是一种极其有效的抗干扰措施。然而变压器隔离的办法成本相对较高,体积又大,制造工艺上不容易实现,大大降低了实用性。光隔离限流抗干扰措施,能有效减小地线电流的干扰。
原理如图2所示。图中,a是压电晶体的接地点,b是二次仪表的接地点。在地线回路中接入电阻r,于是a、b两点间的地线电流被电阻r限制,a、b两点间的电压降在电阻r两端。电阻r两端的电压降反映到电源正线上则被三端稳压器R阻挡,前置放大器地线回路的电阻比电阻r小很多,由于电阻r的分压作用,涡街流量计的前置放大级器地线中只有很小的地线电流。压电晶体的有效信号经放大后,由光隔离器件隔离输出,采用这种办法地线电流的干扰至少可以降低一个数量级。可以看出,使用光隔离限流抗干扰时为了使电源电压有足够的余量以阻挡跨步电压,信号放大器的地线与压电晶体的地线之间必须很好连接,才能保证前置放大器地线回路电阻极小。同时直流电源电压的选择应符合下式:V1-V2-VR≥V2f式中:V1为电源电压;V2为放大器用的电压;VR为三端稳压器VR的低电压;V2f为电阻r两端交流电压双峰值。
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小、量程范围大、精度高。在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高、维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器，可靠性高可在-20℃+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号，也有数字脉冲信号输出。在蒸汽的计量中使用得为普遍的是涡街流量计,涡街流量计测量蒸汽有三种方式：种也是使用为广泛的，带温度和压力补偿型涡街流量计。这是一种间接式涡街质量流量计实际使用过程中通过温度和压力的测量间接测算出密度，再与涡街流量计计量出的体积数相乘可以算出质量。
改进阻流体的结构形状,使传感器能更好地接收旋涡的脉动压力,可使有效信号幅值提高。但更有效的办法是在旋涡发生体的两侧封装对应的两块压电晶体,即采用差动压电传感器和差动放大电路(见图3)。由于机械振动对2块压电晶体的作用力是一致的,而流体旋涡在阻流体两侧是交替产生的,通过差动放大后,2块压电晶体相同的机械振动信号相互抵消削减,2块压电晶体相反的流量信号相加后增强。于是,大大降低了机械振动信号的干扰。4结束语电磁干扰和机械振动干扰是涡街流量计的重要干扰因素,限制了量程下降,影响涡街流量计在低流速、小流量测量中的使用。通过在电路上设计采用光隔离限流抗干扰措施,可以有效解决地线电流的干扰,解决抗电磁干扰的主要问题;结构设计上采用双压电晶体的差动压电传感器和差动放大电路可消除机械振动的干扰。
涡街流量计安装及使用说明涡街流量计安装环境要求：1．尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。2．避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装，须有隔热通风措施。3．避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装，须有通风措施。4．涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上。若必须安装，须在其上下游2D处加设管道紧固装置，并加防振垫，加强抗振效果。5．仪表好安装在室内，安装在室外应注意防水，特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U形，避免水顺着电缆线．仪表安装点周围应该留有较充裕的空间，以便安装接线和定期维护。（二）仪表管道安装要求：1．涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求。
