渦街流量計(jì)故障判斷及處理

渦街流量計(jì)有多種檢側(cè)方式和檢測技術(shù)，所采用的檢測元件也豐富多彩，與各種檢測元件配套的測量電路，也有較大的差別，所以儀表出現(xiàn)故障時(shí)，表現(xiàn)形式也不同、但這些不同都只限于渦街流量計(jì)的前面部分（即檢測元件和前置放大電路部分）。后面的信號處理部分：如濾波電路 整形電路、A/D轉(zhuǎn)換和微處理器 顯示單元等都是相似的，所以常見故障也都具有共性。 1.通電后，渦街流量計(jì)無流量時(shí)有信號輸出 （ 1 ）接通電源，閥門未開，有信號輸出 ①傳感器（或檢測元件）輸出信號的屏蔽或接地不良，引人了外界電磁干擾； ②儀表過于靠近強(qiáng)電設(shè)備或高頻設(shè)備，空間電磁輻射干擾，對儀表造成影響； ③安裝管道有較強(qiáng)的振動； ④轉(zhuǎn)換器的靈敏度過高，對干擾信號靈敏過高； 應(yīng)采取的措施是加強(qiáng)屏蔽和接地，消除管道振動，調(diào)整降低轉(zhuǎn)換器的靈敏度。 （ 2 ）處于間歇工作狀態(tài)的渦街流量計(jì)，電源未斷，閥門關(guān)閉，輸出信號不回零 這種現(xiàn)象可能的原因與第（ 1) 種現(xiàn)象相同，主要原因可能是管道振蕩影響和外界電磁干擾。應(yīng)采取調(diào)低轉(zhuǎn)換器的靈敏度，提高整形電路的觸發(fā)電平，可抑制噪聲，克服間歇期間的誤觸發(fā)。 （ 3 ）通電狀態(tài)下，關(guān)斷下游閥門，輸出不回零，關(guān)上游閥門輸出回零 這主要來自禍街流量計(jì)上游流體脈動壓力的影響。如果渦街流量計(jì)安裝在 T 型支管上，且上游主管有壓力脈動，或者是渦街流量計(jì)的上游有脈動的動力源（如活塞式泵或羅茨風(fēng)機(jī)）時(shí)，脈動壓力造成渦街流量計(jì)的假信號。解決的辦法就是：把下游閥門安裝到渦街流量計(jì)的上游，在停機(jī)時(shí)關(guān)閉上游的閥門，，隔絕脈動壓力的影響。但安裝時(shí)，上游閥門應(yīng)盡量遠(yuǎn)離渦街流量計(jì)，并保證足夠的直管段長度。 （ 4 ）通電狀態(tài)下，關(guān)上游閥門輸出不回零，只有關(guān)下游閥門輸出回零 這種故障是管內(nèi)流體擾動引起的，擾動來自渦街流一量計(jì)下游管道。在管網(wǎng)中如果渦街流量計(jì)下游直管段較短且出口與管網(wǎng)中其他管道的閥門相距較近，則這些管道內(nèi)流體擾動（例如下游其他管道中的閥門開、關(guān)、調(diào)節(jié)閥的頻繁動作）傳到渦街流量計(jì)檢測元件，引起假信號。解決辦法是加長下游直管段，減小流體擾動的影響。 2 ．通電通流后渦街流量計(jì)無輸出信號 這種故障的出現(xiàn)，有以下幾方面原因： (1）電源斷線，實(shí)際上電源并未加到轉(zhuǎn)換器上，即轉(zhuǎn)換器未工作； (2）電源線接錯(cuò)； (3）檢測元件與轉(zhuǎn)換器輸人端之間的信號線斷線，信號未加到前置放大器輸人端； (4) 轉(zhuǎn)換器中某部件（例如，放大電路、濾波電路、整形電路、輸出電路等的某些元件失效； (5）管道中無流量或流量太??； (6) 管道堵塞，檢測元件被卡死； (7) 力檢測元件損壞； 以上七種故障中的六種均屬硬故障，比較容易發(fā)現(xiàn)，處理方法也相對簡單。第五種故障比較麻煩，特別是“流量太小”這一故障原因，如果不是因閥門開度太小所致，就牽涉到選表問題。要徹底解決，就需要重新選擇量程合適的儀表，對工藝管道進(jìn)行縮徑，重新安裝。 3 ．通電、通流后，渦街流量計(jì)輸出（或指示）信號不隨流量變化。這種故障的出現(xiàn)有以下幾方面原因： (1 ）由于信號線的屏蔽層接地不良或接地點(diǎn)選擇不合適，外界電磁干擾十分嚴(yán)重（例如 50Hz 工頻干擾），完全抑制了微弱的渦街信號，輸出信號全被噪聲干擾淹沒，這時(shí)調(diào)節(jié)閥門開度、儀表的增益，都無濟(jì)于事。 (2 ）檢測元件與轉(zhuǎn)換器之間的連接斷線，前置放大器的輸人端開路，或檢測元件有一根信號線與地短接造成前置放大器輸人嚴(yán)重失衡，共模干擾趁機(jī)而人，渦街信號被噪聲干擾壓制，輸出端完全被干擾控制。 (3 ）前置放大器的增益過高，產(chǎn)生自激振蕩現(xiàn)象，輸出被鎖定在自激頻率上。 以上三方面，屬于電氣方面的原因引起的故障，只有加強(qiáng)屏蔽與接地，合理走線，減小或消除干擾，儀表正常工作才能恢復(fù)。 (4) 管道（或環(huán)境）的強(qiáng)烈振動，當(dāng)振動方向與儀表檢測元件的敏感方向一致時(shí)，振動把渦街信號完全抑制，輸出信號就是振動頻率信號。調(diào)整閥門開度也不能改變輸出。 解決的方法是，采用減振措施（加管道防振座、固定管道），弄清振動方向，把渦街流量計(jì)的傳感器繞管軸轉(zhuǎn)動士 9 0 ℃ ，把檢測元件敏感方向調(diào)整到與振動方向相垂直，可減小振動的影響口或適當(dāng)降低前置放大器的增益和觸發(fā)靈敏度。采取以上措施可消除振動影響。 (5) 脈動流對渦街信號的“鎖定” 在沒有采取有效抑制脈動流影響的情況下，脈動流對旋渦穩(wěn)定分離的破壞作用不可低估，如果脈動頻率與渦街信號頻率合拍，可能把渦街信號“鎖定”在該頻率附近，這時(shí)調(diào)節(jié)閥門和儀表靈敏度，輸出信號頻率都不會改變。 解決方法是如本章第一節(jié)所介紹的那樣，在儀表的安裝管道設(shè)計(jì)、施工時(shí)采取吸收或降低流體脈動的措施。 4. 渦街流量計(jì)輸出信號不規(guī)則、不穩(wěn)定 信號不規(guī)則主要表現(xiàn)在渦街流量計(jì)輸出的脈沖信號不規(guī)則，脈沖寬度寬窄嚴(yán)重不均，有時(shí)有多波、有時(shí)有漏波；用頻率計(jì)測量信號頻率時(shí)，頻率值有明顯跳動，顯示數(shù)字分散度較大；模擬輸出信號指示值時(shí)大時(shí)小，不穩(wěn)定。 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因較多，我們分別進(jìn)行討論。 (1) 電氣方面的原因 電磁干擾的影響，干擾噪聲與渦街信號相疊加，使信號時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，出現(xiàn)輸出脈沖信號有多波和漏波現(xiàn)象。另外，前置放大器的濾波參數(shù)設(shè)置、增益和靈敏度調(diào)整不合適，也會出現(xiàn)多波和漏波現(xiàn)象。 (2) 檢測元件的原因 檢測元件被沾污、受潮，靈敏度降低，輸出信號減弱，造成漏波； 檢測元件靈敏度過高，一些無用的擾動，主旋渦以外的子旋渦及流體噪聲都被檢測，造成多波現(xiàn)象擴(kuò)檢測元件引線接觸不良、檢測元件松動等，造成信號時(shí)大時(shí)小。 (3）安裝方面的原因 安裝時(shí)儀表的測量管與配管不同心、密封墊凸人管內(nèi)、引起流體擾動、·產(chǎn)生附加旋渦； 測量管道內(nèi)液體不滿管、旋渦不能規(guī)則分離； 儀表安裝位置與動力源相距過近，管道振動、流場擾動； 安裝管道的上、下游直管段長度不足，阻流件產(chǎn)生擾動，影響渦街的穩(wěn)定性。 (4）一工藝方面的原因 管內(nèi)流量不穩(wěn)定；工況參數(shù)變化大，流量變化大。 (5) 流體的原因 流體中有塊狀、團(tuán)狀或帶狀雜物，沖擊、一纏繞發(fā)生體和檢測元件，渦街不能穩(wěn)定分離； 存在兩相流或多相流，流型多變，渦街信號不穩(wěn)定； 測量液體流量時(shí)，工作壓力低、流速較高、可能產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。 以上這些故障原因有的可通過調(diào)整儀表的參數(shù)解決；有的需要與客戶密切配合、調(diào)整工藝流程、幾改變儀表安裝位置才有可能解決；而有的則是選表問題，例如對于嚴(yán)重的多相流、臟污流、脈動流，選用渦街流量計(jì)是不合適的。 5 ．渦街流量計(jì)測量誤差大 測量誤差大的問題，產(chǎn)生的原因也是多方面的。 (1) 儀表方面的原因 儀表超過檢定周期，儀表系數(shù) K 發(fā)生了變化； 設(shè)定的參數(shù)（例如測量管內(nèi)徑 , 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度和儀表系數(shù)）有誤； 模擬轉(zhuǎn)換電路的零點(diǎn)漂移或量程調(diào)整不對； 供電電源過大地偏離額定值或紋波過大。 以上這幾種原因會直接給儀表帶來測量誤差。應(yīng)把儀表迅速送檢，及時(shí)檢查設(shè)定的各種參數(shù)，定期校正儀表的零點(diǎn)和量程，保持儀表的完好率。 (2 ）安裝方面的原因 上、下游直管段長度不夠． 儀表測量管內(nèi)徑與配管內(nèi)徑偏差大； 安裝不同心、密封墊凸人管內(nèi)； 儀表流向裝反； 檢測元件被雜質(zhì)覆蓋； 檢測靈敏度降低，小流量漏計(jì)； 管道泄漏（例如安裝在地下的管道，小的泄漏不被發(fā)現(xiàn)），閥門泄漏，旁通閥泄漏造成累積流量（總量）偏?。? 存在兩相流、脈動流影響準(zhǔn)確計(jì)量； 測量管內(nèi)壁和發(fā)生體被腐蝕，發(fā)生體表面有沉積物附著，幾何參數(shù)發(fā)生變化，改變了儀表系數(shù)，造成測量誤差。 由上述種種現(xiàn)象分析可知，提高測量精確度是客戶和制造廠的共同心愿，如發(fā)現(xiàn)了測量誤差較大，應(yīng)該及時(shí)查找原因，及時(shí)對儀表進(jìn)行校準(zhǔn)，減少因計(jì)量不準(zhǔn)造成的損失。 6 ．渦街流量計(jì)測量管道泄漏 經(jīng)長期的應(yīng)用，測量管道發(fā)生泄漏也屬常見故障，其原因可能有： (1) 管內(nèi)壓力過高； (2）管內(nèi)流體溫度過高或管內(nèi)流體溫度變化過快過大，容易引起緊固件松動； (3) 密封件失效； (4) 表體或檢測元件被腐蝕； 出現(xiàn)測量管道泄漏，應(yīng)及時(shí)修復(fù)，以免釀成其他事故。 7 ．渦街流量計(jì)傳盛器發(fā)止異常的嘯叫聲 (1) 流速過高，引起發(fā)生體或檢測元件顫動； (2）管道內(nèi)發(fā)生氣穴現(xiàn)象； (3）發(fā)生體或檢測元件松動； 當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，為避免造成發(fā)生體或檢測元件的損壞，首先應(yīng)調(diào)整閥門，把流量減小，流速降低，再進(jìn)一步查明原因。