電容式渦街流量計應(yīng)用檢測方式

渦街流量計在混相流體中的應(yīng)用經(jīng)驗還少，一般可用于含分散、均勻的微小氣泡，但容積含氣率應(yīng)小于7%～10%的氣、液兩相流，若超出2%就應(yīng)對儀表系數(shù)進行修正?？捎糜诤稚?、均勻的固體微粒，含量不大于2%的氣固、液固兩相流?？捎糜诨ゲ蝗芙獾囊阂海ㄈ缬秃退﹥山M分流等。
脈動流和旋轉(zhuǎn)流會對渦街流量計產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果脈動頻率與渦街頻率頻帶合拍可能引起諧振破壞正常工作和設(shè)備，使渦街信號產(chǎn)生"鎖定（1ock-in）"現(xiàn)象，這時信號固定于某一頻率。"鎖定"與脈動幅值、旋渦發(fā)生體形狀及堵塞比等有關(guān)。渦街流量計的正常工作的脈動閾值尚待試驗確定。80年代以來國內(nèi)外流量測量工作者已對渦街流量計在混相流、脈動流中的應(yīng)用開展許多試驗研究，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）已發(fā)布的技術(shù)報告中亦關(guān)注這方面內(nèi)容。
          在眾多的流量計中，渦街流量計的經(jīng)濟性較好，是一種經(jīng)濟實惠的流量計。渦街流量計的基本性能處于中等偏上水平，購置費低于質(zhì)量式、電磁式、容積式等，而安裝、運行、維護費低于節(jié)流式、容積式、渦輪式等，如僅作為控制系統(tǒng)檢測儀表可采用干校方式節(jié)省周期校驗費用
當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過旋渦發(fā)生體(三角柱)時，由于局部流速加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象，此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn)，這種旋渦列被稱為卡門渦街。
卡門渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動速度有關(guān)，而與介質(zhì)的溫度、壓力等特性參數(shù)無關(guān)。
斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計的重要參數(shù)，它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2×104至7×106范圍內(nèi)，斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個常數(shù)，這樣，便可通過測量旋渦頻率信號檢測出流體介質(zhì)的流速，再通過介質(zhì)的流速計算出介質(zhì)的流量。
        渦街流量計屬于對管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流和流動脈動等敏感的流量計，因此，對現(xiàn)場管道安裝條件應(yīng)充分重視，遵照生產(chǎn)廠使用說明書的要求執(zhí)行。
渦街流量計可安裝在室內(nèi)或室外。如果安裝在地井里，有水淹的可能，要選用涎水型傳感器。傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝，但測量液體和氣體時為防止氣泡和液滴的干擾，安裝位置要注意。
渦街流量計必須保證上、下游直管段有必要的長度，如圖17所示。在各種資料中數(shù)據(jù)有差異，其原因可能是，旋渦發(fā)生體尚未標(biāo)準(zhǔn)化，形狀尺寸的差異有多少影響尚待驗證；對各類阻流件必要的直管段長度試驗研究尚不夠，即還不成熟，對比節(jié)流式差壓流量計，這方面工作還處于初始階段。
       電容式渦街流量計應(yīng)用檢測方式，安裝在渦街流量傳感器中的電容檢測元件相當(dāng)于一個懸臂梁。當(dāng)旋渦產(chǎn)生時，在兩側(cè)形成微小的壓差，使振動體繞支點產(chǎn)生微小變形，從而導(dǎo)致一個電容間隙減少（電容量增大），另一個電容間隙增大（電容量下降），通過差分電路檢測電容差值。當(dāng)管道有振動時，不管振動是何方向，由振動產(chǎn)生的慣性力同時作用在振動體及電極上，使振動體與電極都在同方向上產(chǎn)生變形，由于設(shè)計時保證了振動體與電極的幾何結(jié)構(gòu)與尺寸相匹配，使它們的變形量一致，差動信號為零。這就是電容檢測元件耐振性能好的原因。雖然由于制造工藝的誤差，不可能完全消除振動的影響，但大大提高了耐振性能。試驗證明，其耐振性能超過1g。電容式另一個優(yōu)點是可耐高溫達400oC，溫度對電容檢測元件的影響有兩方面：溫度使電容間介電常數(shù)發(fā)生變化和電極的幾何尺寸隨溫度而變，這些導(dǎo)致電容值發(fā)生變化，另一方面由于溫度升高金屬熱電子發(fā)射造成電容的漏電流增大。試驗證明，當(dāng)溫度升高至400oC時無論電容值變化或漏電流增大都未影響儀表的基本性能。
1.滿管式：渦街流量計采用法蘭卡裝式（表體不帶法蘭）或法蘭連接式（表體本身帶法蘭）。一般建議選用法蘭卡裝式，因為其結(jié)構(gòu)緊湊，價格低，而且供貨周期短。
2.插入式：一般在大口徑時選用。外型結(jié)構(gòu)有兩種，簡易插入式和球閥插入式，由用戶根據(jù)現(xiàn)場的要求及情況自已選定。
B、結(jié)構(gòu)類型：一體型結(jié)構(gòu)和分體型結(jié)構(gòu)。一般采用一體型結(jié)構(gòu)，只有在特殊場合下采用分體型結(jié)構(gòu)（如：介質(zhì)溫度高時、環(huán)境溫度或濕度高時、帶現(xiàn)場顯示為讀數(shù)方便時）。
C、顯示方法：無現(xiàn)場顯示、帶現(xiàn)場顯示和只帶現(xiàn)場顯示?，F(xiàn)場顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路，可顯示累積流量、瞬時流量等參數(shù)。
D、信號輸出方式：脈沖信號輸出和4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。一般情況下建議采用脈沖信號輸出，因為脈沖信號直接與旋渦脫落頻率相對應(yīng)，不需轉(zhuǎn)換，具有最高的累計精度；同時，在通常的傳輸距離內(nèi)，脈沖信號傳輸效果較好。標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)。
E、防爆型式：非防爆型和本安防爆型。如果被測介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì)，渦街流量計應(yīng)選用防爆型。