提高10VME涡街流量传感器在生产线中的准确可靠性

　　蒸汽计量数据是公司生产车间耗能成本考核的主要依据,无从考核也就无从节约。随着公司的发展, 车间级的考核显得尤其重要, 从供汽车间看, 可促进操作工勤快操作, 保持炉子煤层厚度, 达到节煤的目的; 从使用车间看, 可以通过挖潜力, 堵跑漏, 改设备达到节汽的目的, 总体使公司的单位产品成本降低,提高产品的市场竞争力。在改造前, 只有动力车间和烧碱车间采用孔板节流, Ⅱ型电动差压变送器的蒸汽流量计。由于Ⅱ型变送器存在零点易漂移, 加上总供给无法形成平衡系统, 无法真正考核车间生产成本。所以公司于1998 年安装23 套10VME涡街流量计, 用于完善公司二级蒸汽计量。而 10VME 涡街流量传感器在整个系统的作用最为关键, 它的安全可靠性, 影响整个蒸汽系统的计量。本文主要对10VME 涡街传感器的原理及影响其安全可靠性因素进行分析研究, 提出有效解决办法, 从而保证公司整个蒸汽计量系统有效运行。

　　1 10VME 涡街流量传感器流量系统构成、工作原理及影响准确性、可靠性的原因分析

　　1.1 蒸汽流量系统构成

　　10VME 涡街流量传感器由压电晶体检测探头和放大整形电路以及配套的压力变送器、智能流量积算控制仪等构成一整套蒸汽流量测量系统。

　　1.2 蒸汽流量系统的工作原理

　　10VME 涡街流量计是根据“卡门涡街”原理制成的一种流体振荡型流量仪表。在流动的流体中插入一个断面为非流型柱状物体时, 在柱体后部两侧面会产生两列交错排列的旋涡如图1。

　　旋涡分离的频率与流速成正比, 与柱体的宽度成反比, 可以用下式表示: f=St×V/d,式中: f: 旋涡分离频率; St:无量钢常数( 斯特劳哈尔数); V: 柱体侧面的流速; d:柱体的迎流面宽度。由此可见, 通过测量旋涡的分离频率便可测出流体流速和瞬时流量。斯特劳哈尔数 St 是可通过实验确定的无量钢常数。斯特劳哈尔数St 与雷诺数 Re 函数关系中的线性部分, 即是涡街流量计的线性测量范围。检测出频率 f 即可求得管内流体的流速, 再由流速求出体积流量。一段时间内输出的脉冲数与流体的体积之比(流过单位体积对应的脉冲数) 称为仪表系数(K 系数)。K=N/Q(1/), 式中:K: 仪表系数( 脉冲数/); N: 脉冲数; Q: 流体体积()。10VME 涡街流量计采用压电晶体元件检测旋涡分离频率。旋涡在柱后部两侧交替分离, 产生压力脉动, 安装在柱体后面尾流中的探头感受到交变力, 埋设在探头体内的压电晶体元件受到交变力的作用产生交变电压; 交变电压信号经检测放大器处理后, 以频率信号输出。

　　压力变送器, 根据被测蒸汽的压力变化(0～1.6MPa), 输出4～20mA 标准信号, 作为蒸汽密度补偿信号送到智能流量积算仪。