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合理準確地進行物料流量計量，是石油化工企業(yè)進行多內(nèi)外結算的依據(jù)，也是安全生產(chǎn)的保證。壓縮空氣流量計由于結構簡單，適用于測量多種流體，在石油化工企業(yè)的流量計量中得到了廣泛的應用。但是由于選型、安裝的原因或使用過程中工況條件發(fā)生變化及儀表元器件老化等原因，流量計在長期使用過程中會出現(xiàn)失準的現(xiàn)象，要根據(jù)造成故障的具體原因進行儀表的維修和處理。
1 流量檢測系統(tǒng)的組成及工作原理
檢測系統(tǒng)由壓縮空氣流量計和配套的DCS系統(tǒng)組成。壓縮空氣流量計由漩渦發(fā)生體、漩渦頻率檢測元件及信號處理電路等幾部分組成。壓縮空氣流量計又稱卡門旋渦流量計，它是流體自然振蕩的原理制成的一種旋渦分離型流量計。當流體以足夠大的流速流過柱狀物體時，在柱狀物體的后面，沿兩條平行直線上產(chǎn)生整齊排列、轉向相反的渦列，稱為“卡門渦街現(xiàn)象”，如圖1 所示。
渦列的個數(shù)即渦街頻率和流體的流速成正比，可用下列式表示：
式中：F：旋渦頻率；V：管道內(nèi)平均流速；d：柱狀體迎流面寬度；D：管道內(nèi)徑；St：斯特勞哈爾數(shù)；m：即為π。
當旋渦在柱體兩側產(chǎn)生時，柱體受到與流向垂直的交變升力的作用，升力的變化頻率就是旋渦頻率，利用埋設在柱體內(nèi)的壓電元件檢測此升力的變化，將其轉換為頻率信號送入放大器，由放大器進行放大和整形，得到此頻率與流速成正比的方波信號。由上式可見，通過測量渦街頻率就可算出流速V，進而求出體積流量。
2、壓縮空氣流量計選型及安裝要求
2.1 選型要求
選型主要包括壓縮空氣流量計的傳感器選擇一體式還是分體式、傳感器輸出信號類型。壓縮空氣流量計選型時要注明管道的口徑、連接面標準及等級、被測量介質的名稱及介質的狀態(tài)、測量單位、工況下介質的密度、測量范圍、工作溫度、工作壓力、zui小流量、正常流量、zui大流量、、電氣連接標準、防護等級及防爆類別如果選型不正確，壓縮空氣流量計會產(chǎn)生測量誤差。
2.2 安裝要求
1） 壓縮空氣流量計只能單向測量，安裝時注意保證介質流量方向與流量計箭頭所示方向一致。2） 壓縮空氣流量計的信號檢測電路可以正常工作的環(huán)境溫度為-40~55度，安裝地點溫度要滿足要求。安裝壓縮空氣流量計時，變送器的位置盡量遠離其他高溫介質管道。3） 流量計安裝地點盡量遠離高壓用電設備，做好儀表接地，流量計信號線應選用屏蔽線纜。4） 直管段要求：至少保證流量計前15 倍管徑，流量計后5 倍管徑。如流量計前有彎頭，縮頸，擴大管等干擾源，則需保證流量計前30–40 倍的管徑，流量計后6 倍管徑。5） 流量計應盡可能安裝在震動和沖擊小的場所。6） 使用密封圈時，注意密封圈內(nèi)徑應略大于或等于儀表的內(nèi)徑，密封圈中心位于管道中心。
3、常見故障及維護處理
3.1 通電后壓縮空氣流量計無信號輸出可能的故障原因及處理方法：
1） 管道內(nèi)工藝介質沒有流動。工藝操作人員打開閥門。
2） 管道內(nèi)工藝介質有流動但是流速偏低。儀表選型失誤使口徑過大，只能重新選型換表。
3） 如果工藝狀態(tài)正常，可能儀表出現(xiàn)故障，可逐級檢查維修。漩渦頻率檢測元件目前主要為壓電式，用萬用表200MΩ檔測量探頭的絕緣阻值，常溫下應為10~100MΩ，用萬用表2n 檔，測量探頭的電容值，空載時電容應為0.15~0.35nF之間恒定不變。在放大板電路上設置有信號檢測點，用示波器逐一檢測各點波形，一般在施密特觸發(fā)器前的檢測點，信號波形應為幅值不等的正弦波，在施密特觸發(fā)器后信號波形為方波。
3.2 管道內(nèi)無介質流通但是壓縮空氣流量計有信號輸出可能的故障原因及處理方法：
1） 管道振動較大使傳感器輸出假信號。找到振動源，消除管道振動或對工藝管線進行減振處理。2） 接地不良，引入干擾，出現(xiàn)假信號。檢查接地電阻，應不大與10Ω，否則處理接地。3） 傳感器增益過大，調(diào)整增益電位器至合適的值。4） 存在工頻干擾。檢查傳感器輸出的信號頻率，如是50HZ，說明流量計附近有大功率的電機或比較強的電場，應采取一定措施減弱干擾或加強對信號線的屏蔽處理。
3.3 正常流量時壓縮空氣流量計輸出信號波動大
1） 管道存在無規(guī)律的振動。找到振動源，消除管道振動或對工藝管線進行減振處理。2） 放大板增益不正確。用示波器檢查輸出信號的波形，如果出現(xiàn)多波形、丟波形的情況，說明放大板工作不正常，多波形說明增益過大，丟波形說明增益過小，可以適當調(diào)整放大板的增益。
3） 靈敏度調(diào)整得過高，應降低靈敏度。4） 發(fā)生體臟或有附著物，應檢修清洗發(fā)生體。5） 壓電晶片損壞，及時更換壓電晶片。6） 實際工況波動大，工藝檢查工況3.4 壓縮空氣流量計指示誤差大1） 上游直管段長度不夠，有氣穴現(xiàn)象，改變安裝地點，加整流器，保證上游直管段要求。
2） 儀表參數(shù)數(shù)設定有誤，重新標定及設定儀表參數(shù)。
3） 傳感器發(fā)生體上有附著物，拆卸并清洗傳感器發(fā)生體。
壓縮空氣流量計可在很寬的流量范圍內(nèi)測量氣體、液體和蒸汽的流量且不受流體物理性質的影響，又由于無運動部件，無磨損，同時，相對于孔板和其他流量計來說比較經(jīng)濟，就石油、化工企業(yè)的現(xiàn)狀而言，相信壓縮空氣流量計會有更加廣泛的使用空間。對壓縮空氣流量計進行科學的選型和安裝的前提下，要對壓縮空氣流量計性能的檢測制定合理的鑒定周期，根據(jù)鑒定結果制定合理的備件計劃，這樣可以保證壓縮空氣流量計穩(wěn)定、連續(xù)完成計量和生產(chǎn)工作。
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