節流式差壓流量計為何青春依舊
加入技術交流群
渦街流量計在上世紀70 年代投入工業應用時，一度被稱為數字孔板，意思是它有顯著的優越性，將會像孔板流量計一樣得到廣泛應用。甚至有人斷言，渦街流量計將全面取代孔板流量計。
這是因為渦街流量計具有下列顯著的優點：
① 安裝維修方便，不象普通差壓式流量計那樣，較長的引壓管線，易漏、易堵、易凍結；
② 輸出與流量成正比的脈沖信號，然后用數字技術進行處理，可不損失精度；
③ 不存在零點漂移問題；
④ 合理確定口徑，可得到較寬的測量范圍度[1]。
時至今日，三十多年時間過去了，雖然孔板流量計的部分市場被渦街流量計占領，但在實際應用中，很多地方還是使用孔板流量計（節流式差壓流量計中最常用的一種）。不僅沒有被淘汰，在某些場合，還占據相當優勢。
下面對這一情況作粗略分析，以便讀者在儀表設計選型時參考，揚長避短，發揮各自的優勢，爭取最大的經濟效益。
1 高溫高壓低密度流體流量，用渦街流量計測量還有困難
由于渦街流量計工作原理的局限性，敏感元件和結構的局限性，對于被測流體的溫度壓力高于一定數值，流體密度小于一定數值，用渦街流量計來測量，現在還有困難。
1.1 高溫流體
不同的廠商提供的不同品牌渦街流量計，所適用的流體溫度上限一般為400～450℃。從現場實際應用情況來看，有的品牌只能短時期達到所承諾的溫度上限。例如某歐洲品牌，一臺新的渦街流量計在400℃的條件下能可靠使用半年，半年以后，輸出就全無了。再換上一臺全新的，還是只有半年的壽命。
1.2 高壓流體
目前市場上的渦街流量計，其壓力等級有4 MPa 和6.4 MPa 等多種，如果被測流體壓力再高，人們還是喜歡用老一套的方法，差壓式流量計。
1.3 低密度流體
渦街流量計用來測量氣體和蒸汽流量時，最低可測流速要受到流體密度的制約。這是因為被測流體經旋渦發生體所產生的旋渦，作用在傳感器探頭上，相應產生個數相同的電脈沖，此電脈沖的幅值與旋渦對探頭所產生的推力大小有關，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。當密度小到一定程度，流速又較低時，推力太小，以致脈沖幅值相應太小，導致被噪聲所淹沒，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。
有些被測流體如氫氣、半水煤氣等，密度都較小，有些低靜壓低流速測量對象，如城市煤氣，管道內流速較低，又不能用局部縮徑的方法提高流速，在設計選型時需十分小心。當被測流體密度已知時，最小可測流量為多少，可以通過計算得到。有的制造商通過對自己的產品做試驗，給出了不同口徑產品的有用數據。例如圖1a 所示的是橫河公司DN15、DN25、DN40、DN100 儀表的可測最低流速與密度的關系曲線；圖1b 所示是橫河公司DN50、DN80、DN150、DN200、DN250、DN300 儀表的可測最低流速與密度的關系。
圖1 可測最低流速與流體密度及口徑的關系
目前市場上供應的渦街流量計，最小口徑為DN15。最大口徑，國產產品有DN600，但口徑大了之后，分辨力較低，所以國外儀表公司一般只提供DN300 及以下的產品。
相比之下，節流式差壓流量計，從口徑小的內孔板流量計到口徑大到1 m 的標準節流式差壓流量計，品種規格一應俱全[2]。
3 渦街流量計在使用上還有困難
安裝流量計的管道或工業現場，難免有些振動，有些還較強烈，例如有些壓縮機、鼓風機廠房內，不僅管道振得很厲害，甚至整個廠房連同廠房周圍的道路都振得很厲害。
渦街流量計是一種流體振蕩型儀表，其工作原理是流體流過旋渦發生體后，產生與流速成正比的旋渦，旋渦的個數被傳感器檢知，輸出與旋渦個數相等的脈沖。
差壓式流量計相關文章:差壓式流量計原理
評論