旋進旋渦氣體流量計：旋進旋渦流量計是一種流體振動式流量計，具有無機械可動部件，耐腐蝕，使用壽命長，線性測量范圍寬，穩(wěn)定可靠，長期運轉(zhuǎn)無需維護，并采用了微處理技術(shù)，實現(xiàn)了瞬時流量、累積流量顯示于同一LCD上，方便用戶讀取數(shù)據(jù)。
2 旋進旋渦天然氣流量計的結(jié)構(gòu)和工作原理
2.1 結(jié)構(gòu)
圖中：①殼體；②旋渦發(fā)生器；③壓電傳感器；④除旋渦整流器；⑤選擇按鈕；⑥積算儀
2.2 工作原理
進入流量計的流體通過旋渦發(fā)生器產(chǎn)生旋渦流，旋渦流在文丘利管中旋進，到達收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速。當(dāng)旋渦流突然進入擴散段后，由于壓力的變化，使旋渦流發(fā)生進動。在流動區(qū)域放置壓電傳感器以檢測進動頻率，經(jīng)前置放大器進行整形放大處理，轉(zhuǎn)換成頻率與流量成正比的脈沖信號，最后通過智能流量積算儀中CPU的運算、處理轉(zhuǎn)換為流量累積值和瞬時值進行顯示，此脈沖信號還可遠傳給用戶計算機進行運算和顯示。
3 應(yīng)用情況
2008年，我們對采油三廠50mm以下口徑的旋進旋渦氣體流量計進行檢定，發(fā)現(xiàn)被檢旋進旋渦流量計主要存在以下幾種問題：①被檢流量計精度降低及嚴重超差；②被檢流量計無脈沖輸出；③被檢流量計表頭有顯示，但無脈沖輸出；④被檢天然氣流量計零部件損壞。
下表是2008年三個廠家各部件損壞情況一覽表：
2008年旋進旋渦氣體流量計部件損壞情況一覽表
產(chǎn)生以上幾種故障的主要原因及解決方法：
3.1 旋渦發(fā)生器損壞及解決方法
故障現(xiàn)象：天然氣流量計精度降低及嚴重超差。
原因：旋渦發(fā)生器是使經(jīng)過它的流體產(chǎn)生強而有力的旋渦流，如果它損壞，就不能產(chǎn)生完整的旋渦流，而影響氣體流量計計量的準確性。在實際工作中，旋進旋渦氣體流量計由于沒有可動部件，避免了卡死現(xiàn)象的發(fā)生，所以旋進旋渦天然氣流量計多被安裝在計量間和中轉(zhuǎn)站。但由于分離器分離效果不好，濕氣中常帶有大量的油水、泥沙等雜質(zhì)，雜質(zhì)經(jīng)過流量計時在旋渦發(fā)生器處產(chǎn)生沉積。而旋渦發(fā)生器的材質(zhì)為鋁合金，易和油水中的化學(xué)成份起反應(yīng)，時間一長，把旋渦發(fā)生器腐蝕損壞。
解決方法：對被腐蝕損壞的旋渦發(fā)生器，我們采取維修和更換旋渦發(fā)生器的方法。
例如：在檢定中，我們曾對旋渦發(fā)生器被腐蝕后有裂紋和損壞不嚴重的表進行檢定試驗，發(fā)現(xiàn)檢測誤差遠遠超出1.5級的要求。例如3月27日，檢定蒼南儀表廠生產(chǎn)的LUX－32型0879號表，該流量計的旋渦發(fā)生器被腐蝕后產(chǎn)生裂縫，其檢定結(jié)果見附表。
旋進旋渦流量變送器檢定結(jié)果
從表中我們看出，被檢表的線性誤差Er＝62.127（%）遠遠超出旋進旋渦氣體流量計的精度1.5級的要求。針對以上情況，我們采取更換旋渦發(fā)生器的方法，對被檢表重新進行檢定，重新檢定后該表的線性誤差Er＝0.630%，符合儀表精度1.5級的要求。這說明旋渦發(fā)生器的好與壞是氣體流量計超差的一個重要因素。
3.2 壓電傳感器損壞及解決方法
現(xiàn)象：①被檢表顯示的流量與標準表顯示的流量不符。②被檢表的表頭無流量顯示。
原因：壓電傳感是用于檢測旋渦流的進動頻率，當(dāng)壓電傳感器由于長期使用，產(chǎn)生退磁現(xiàn)象時，不能準確檢測到旋渦流的進動頻率而產(chǎn)生誤差。
解決方法：對于退磁的壓電傳感器，我們采取維修和更換壓電傳感器的方法。
例如我們在檢定浙江天信儀表廠生產(chǎn)的LUX－32型1172號表時，發(fā)現(xiàn)表頭有電，但表頭卻無流量顯示。用萬用表檢測旋進旋渦氣體流量計的輸出端和輸入端發(fā)現(xiàn)均無脈沖信號，初步判定是壓電傳感器和前置放大器損壞。當(dāng)更換前置放大器后仍無信號輸出，則判斷為壓電傳感器損壞。做壓電傳感器檢測脈沖試驗，無方波產(chǎn)生，并且發(fā)現(xiàn)表頭無反應(yīng)，說明壓電傳感器完全損壞。重新更換壓電傳感器后，檢定合格。
3.3 流量積算儀損壞及解決方法
現(xiàn)象：①流量計表頭無流量顯示；②表頭有流量顯示，但不能外輸和遠傳。
原因：流量積算儀是對壓電傳感器檢測出的信號進行處理和運算，直接轉(zhuǎn)換成瞬時流量和累積流量，并在液晶屏上顯示。在實際檢定中常見的故障為輸出放大電路的放大三極管被擊穿，使放大電路失去作用，從而表現(xiàn)為就地顯示表頭有流量但不能外輸和遠傳。
解決方法：出現(xiàn)以上故障我們采取更換放大電路被擊穿三極管的方法進行維修。
3.4 前置放大器損壞及解決方法
現(xiàn)象：①檢定中氣體流量計精度降低及嚴重超差；②氣體流量計無脈沖輸出。
原因：前置放大器是接收壓電傳感器的電信號進行整形放大，形成頻率與流速成正比的方波信號，把信號傳給流量積算儀。在實際檢定中我們發(fā)現(xiàn)，由于電子原器件的質(zhì)量等問題，當(dāng)氣體流量計長期處于通電狀態(tài)時，前置放大器損壞不能輸出信號和信號不穩(wěn)，產(chǎn)生以上故障。
解決方法：①找出損壞的原器件進行維修和更換。②更換前置放大器。
3.5 產(chǎn)生超差的其它情況
在實際檢定中，還有幾種不確定因素使流量計產(chǎn)生超差現(xiàn)象：
3.5.1 送檢表清洗不干凈及解決方法
原因：在基層送檢的旋進旋渦氣體流量計中，有的只清洗表面，而表體內(nèi)還有大量油垢，使旋渦發(fā)生器不能產(chǎn)生正常的旋渦流而超差。
解決方法：對含有大量油垢的氣體流量計，必須重新清洗，確保旋渦發(fā)生器和檢測探頭能正常工作。
3.5.2 旋渦發(fā)生器未上緊及解決方法
原因：在基層送檢的旋進旋渦氣體流量計中，由于清洗完后，旋渦發(fā)生器未上緊，使旋渦發(fā)生器不能固定在表體內(nèi)，當(dāng)氣體通過時，由于氣體的沖擊而產(chǎn)生振動，使旋渦發(fā)生器不能正常產(chǎn)生旋渦流而產(chǎn)生誤差。
解決方法：①重新安裝并上緊旋渦發(fā)生器。②更換失效的密封圈。
4 智能旋進流量計
智能旋進流量計是在旋進旋渦流量計基礎(chǔ)上發(fā)展起來的儀表，它是在旋進旋渦流量計表體上加裝了壓力和溫度傳感器，實現(xiàn)了集流量計、微電腦、壓力、溫度傳感器于一體可直接測量流體的流量、壓力和溫度，并自動實時跟蹤補償和壓縮因子修正，并采用雙檢測技術(shù)，提高了信號檢測強度，成功地抑制了由管線振動引起的干擾。
智能旋進流量計結(jié)構(gòu)圖：
4.1，旋進流量傳感器D：D1，旋渦發(fā)生體；D2，殼體；D3，旋渦檢測組件；D4，除旋整流器
4.2，流量積算儀B：B1，外殼；B2，溫度接口；B3壓力接口；B4顯示窗口；B5，輸出接口
4.3，溫度傳感器組件C
4.4，壓力傳感器組件A
智能旋進旋渦流量計與旋進旋渦流量計相比具有以下優(yōu)點：①內(nèi)置式壓力、溫度、流量傳感器，安全性能高，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。②就地顯示溫度、壓力、瞬時流量和累積流量。③采用新型信號處理放大器和獨特的濾波技術(shù)，有效地剔除了壓力波動和管道振動所產(chǎn)生的干擾信號，大大提高了智能旋進旋渦流量計的搞干擾能力，便小流量具有出色的穩(wěn)定性。
2009年以后，采油三廠更換了超差嚴重以及到了使用年限的旋進旋渦流量計，選用了智能旋進旋渦流量計，通過幾年的現(xiàn)場應(yīng)用及離線標定，智能型旋進旋渦流量計達到了故障率低，穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
下面是2013年采油三廠1－12月份對150塊智能型旋進旋渦流量計進行故障統(tǒng)計。
2013年智能旋進旋渦氣體流量計部件損壞一纜
從上表我們看到了智能旋進旋渦流量計主要存在壓電傳感損壞，流量積算儀損壞，流量計超差三種主要故障，而流量計超差又占比例最大，產(chǎn)生流量計超差的主要原因有如下情況：①壓電傳感器損壞，不能準確檢測到旋渦流的進動頻率而產(chǎn)生誤差，使儀表超差。②壓電傳感器探頭結(jié)垢，不能準確測得進動頻率而產(chǎn)生誤差。③智能旋進旋渦流量，由于在現(xiàn)在現(xiàn)場長期使用，儀表系數(shù)發(fā)生變化，產(chǎn)生超差。對于儀表系數(shù)變化產(chǎn)生的超差，要對儀表重新標定，確定新的儀表系數(shù)，輸入表頭。
對于壓電傳感器損壞和流量積算儀損壞的處理方法，同旋進旋渦流量計。
5 結(jié)論
通過幾年的現(xiàn)場應(yīng)用和離線檢定工作，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場應(yīng)用的智能旋進旋渦氣體流量計雖然具有很多優(yōu)點，但也存在一些不足：①精度較低，不能用于貿(mào)易結(jié)算。②對于鑄鐵表，特別是大口徑150MM的表，體積和重量超大，拆裝和檢定都不方便，建議表體改換材質(zhì)，方便檢定和安裝。③對于雜質(zhì)較多的氣體，建議在氣管錢上加裝過濾器，避免油污堵塞旋渦發(fā)生器和使壓電傳感器結(jié)垢。④加強崗位責(zé)任心，對到檢定周期的表，及時送檢，確保精度。
