应力式涡街流量计检测方法

    目前,我厂已应用44台龙口自动化仪表厂生产的涡街流量计计量蒸汽流量。由于是新型仪表,对其性能、特点、一次件与二次表匹配及原理等方面缺乏了解,在使用中出现了许多问题,给维护、检修人员带来许多麻烦,因而有必要对各部分的检修方法加以研究,以利于他们的工作,提高仪表的三率。

    本文论述的各部件检修方法,是笔者经过亲身实践总结出的经验,具有可信性和实用性,相信会对检修人员的工作有所帮助。

    做检修工作之前,需准备下列仪器以提高维修、测试质量:数字频率计1~2000Hz;超低频示波器(双踪);万用表。

    1　涡街流量计的基本工作原理

    应力式涡街流量传感器是基于“卡门涡街”原理而研制的新一代流体振荡型仪表。传感器表体由一个与公称通径相同的壳体和一个断面为三角形的旋涡发生体构成。在旋涡发生体内装有检测元件,当流体流过柱体时,在其后部两侧交替产生两列旋涡,一侧旋涡分离的频率与流速成正比。

式中　F———旋涡分离频率;

      v———柱侧流速;

      D———传感器通径;

      d———旋涡发生体迎流面宽度;

      Sr———斯特劳哈尔数(对一定柱型为常数)。

    旋涡在柱体两侧交替产生时,将产生与流动方向垂直的横向交变力,该力作用于柱体内检测元件,使检测元件内的压电晶体产生与旋涡分离频率相同的电荷信号,检测放大器把电荷信号变换处理后,输出与流量成正比例的脉冲信号到二次表,二次表对脉冲信号进行分频,累积总量(体积)。另外,经F/I转换到电流表,指示瞬时流量。

    2　部件之间的信号传输(见图1)

    图1中端子1,2为放大板的输入端子,信号是交变的电荷信号,来自于压电晶体探头(端子1,2与探头间是抗高温特制导线);端子C为放大板电源端子(+12V),与二次表的端子C对应;端子B为放大板输出信号端子、与二次表的B对应;A为放大板OV端子,与二次表的A对应,放大板与二次表间用AVPV型3芯屏蔽导线连接;端子6为放大板接地端子。

    从上述可知,来自于探头的交变电荷信号经放大板放大、整形后变成方波脉冲信号输出至二次表,二次表对此方波信号进行分频、累积,再经过f/I转换变成电流信号送电流表,指示瞬时流量。

    3　涡街流量计探头的检测

    3·1　探头结构(见图2)

   压电晶体实质上是两片,一片用于抗震动干扰,一片用于检测。探头引线是检测片的两根引线,探头壳体由涡街体管壁插入,通过固定法兰固定在涡街体管壁上。