1.抗振能力
選擇渦街流量計用不好的關鍵原因是抗振能力弱,從而導致測量下限不足,在現場出現諸如“零點不干凈、小流量不指示”等問題,因此選擇渦街流量計時,要選擇抗振能力強的渦街流量計。工信部2016年發布并實施的《石油化工自動化儀表設計選型規范》(SH/T3005—2016）中指出:“當選用渦街流量計時,測量振動場合的流體流量應選用抗振型渦街流量計,其抗振強度不宜低于2g”。因此無論是在設計院的選型數據表還是在招標技術要求中,應該對抗振能力提出明確的要求,最好要求制造商提供“抗振型渦街流量計型式批準證明文件”。如果由于現實原因,導致具備官方認證的抗振型渦街流量計生產商數量沒有達到招標要求時,可參考企業自身或者同行業以往的渦街流量計使用情況,甄選出1到2家抗振能力尚可的合格供應商并邀請其參與競標。
2.量程比選擇
渦街流量計是1種數字式儀表,根據數字原理的特性,實際流量一旦低于渦街流量計測量下限c并非是精度下降,而是示值直接歸零,無法顯示流量的基本趨勢；或者當實際流量高于上限時,出現可怕的“倒走現象”,現場指示甚至遠低于實際流量,流量趨勢出現完全相反的狀況,造成控制回路崩潰,甚至傳感器、渦街發生體斷裂的危險。正因為渦街流量計的這種特性,在選用時必須要對其量程比做出要求,要求渦街流量計的量程比至少要在30:1以上(企業也可以在儀表計算書中體現更大的量程比)。該要求的目的是為應對工藝參數與實際投運工況參數嚴重不吻合,或者生產過程中的流量大范圍波動以及后期流量的調整,只有選用比較寬泛的量程比,才能在渦街流量計選型時將上述3種情況涵蓋其中,留足量程余量,使得現場實際的流量變化范圍一直在渦街流量計的正常測量范圍當中。
3.傳感器材質選擇要想選好渦街傳感器,需要知道渦街流量計的內部結構。渦街流量計的內部結構示意圖見圖2。
當介質流過渦街發生體產生卡門渦街后,其后部的測量傳感器受到漩渦的渦街升力,進而測得渦街發生頻率,計算出介質流量。
目前市場中在用的比較主流的傳感器大都是應力式或電容式。應力式傳感器的傳感器結構示意圖3.
由于壓電陶瓷本身的性質,如果其裸露在介質中,很容易被高速的卡門渦街折斷,因此其外面都會設置一層金屬外保護殼。如何金屬外保護殼很厚,會影響渦街升力傳導至壓電陶瓷的信號；如果金屬外保護殼太薄,則很難起到保護效果,因此金屬外保護殼應該選用強度高的材質。
眾所周知,物體的質量越大,慣性就越大,所以傳感器質量越大越容易受到外界振動的干擾,使其難以區分正常的渦街升力和外界振動干擾。因此傳感器外殼應該選擇質量輕強度高的材質。
4.縮頸選擇
對于設計單位而言,絕大多數工藝管道專業在選擇管道口徑時,為了免除管道設計偏小而出現的無法挽回的問題與責任,往往都會將管道設計偏大。這種情況會導致自控專業在流量計選型時頻繁面臨縮徑問題,尤其對于渦街流量計而言,流速偏低可能直接導致無指示,最終無法有效顯示流量趨勢。因此渦街流量計在選型時,企業要依據自身的工藝特點及現場布置環境兼顧廠家的安裝建議,選用合適的縮徑產品。
隨著儀表技術的不斷發展,不同的渦街流量計廠家在縮徑方面的技術開始出現較大的差異化。較傳統的縮徑方式(見圖4),有的廠家開發出了可內縮一檔、兩檔的產品,也有可以無極數限制無限內縮的產品,或者僅需大小頭,無需變徑直管段的產品(見圖5)。
從圖4和圖5可以看出,儀表內部縮頸在配管成本、配管安裝的復雜程度、后期的更換以及維護成本上具有優勢,可以為用戶節省大筆材料、人工和時間成本,因此企業應根據裝置實際情況選擇合適的內縮頸產品。見圖3
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