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低溫對渦街流量計(jì)影響

點(diǎn)擊次數(shù):35 發(fā)布時(shí)間:2025-07-09 10:38:14

低溫環(huán)境對渦街流量計(jì)的測量性能和使用壽命可能產(chǎn)生顯著影響,主要體現(xiàn)在 傳感器靈敏度、材料性能、流體特性 等方面。以下是具體分析及應(yīng)對措施:


1. 低溫對渦街流量計(jì)的主要影響

(1) 傳感器靈敏度下降

壓電晶體性能衰減:

渦街流量計(jì)的壓電傳感器在低溫(如<-20℃)下靈敏度降低,可能導(dǎo)致小流量信號(hào)丟失。

表現(xiàn):低流量時(shí)無輸出或讀數(shù)偏低。

振動(dòng)頻率偏移:

低溫導(dǎo)致旋渦發(fā)生體(阻流體)的固有頻率變化,影響渦街頻率檢測精度。


(2) 材料脆化與密封失效

金屬部件冷脆:

碳鋼或不銹鋼殼體在*低溫(如<-40℃)下韌性下降,易因管道振動(dòng)開裂。

密封件老化:

橡膠/O型圈在低溫下硬化收縮,導(dǎo)致法蘭或接線盒處泄漏。


(3) 流體特性變化

氣體介質(zhì):

低溫可能使氣體液化(如CO?在-20℃、2MPa時(shí)液化),導(dǎo)致兩相流誤差。

液體介質(zhì):

粘度增加(如潤滑油在-30℃時(shí)粘度翻倍),影響渦街信號(hào)強(qiáng)度。


(4) 電子元件故障

變送器工作異常:

常規(guī)電子元件(如電容、晶振)在<-30℃時(shí)可能失效,導(dǎo)致信號(hào)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤。

LCD顯示屏凍結(jié):

液晶在低溫下響應(yīng)遲緩或完全黑屏。


2. 低溫工況的選型與設(shè)計(jì)

(1) 耐低溫型號(hào)選擇

傳感器:選用低溫增強(qiáng)型壓電陶瓷(如鋯鈦酸鉛PZT-8,工作下限-60℃)。

殼體材料:

304/316不銹鋼(標(biāo)準(zhǔn)型,下限-40℃);

低溫碳鋼(如ASTM A333 Gr.6,下限-70℃)。

密封件:氟橡膠(FKM)或聚四氟乙烯(PTFE),耐-50℃以下。


(2) 伴熱與保溫措施

電伴熱帶:纏繞在傳感器和管道上,維持>-20℃(需防爆設(shè)計(jì),用于易燃介質(zhì))。

真空夾套保溫:適用于液氮(-196℃)等*低溫介質(zhì)。


(3) 電子部件防護(hù)

分體式安裝:

將變送器與傳感器分離,變送器安裝在常溫環(huán)境。

加熱型表頭:

內(nèi)置加熱器的顯示屏(如-40℃~+85℃寬溫型)。


3. 安裝與維護(hù)要點(diǎn)

(1) 避免冷凝與結(jié)冰

傾斜安裝:

傳感器朝下傾斜5°,防止冷凝水積聚凍結(jié)。

排水設(shè)計(jì):

在管道低點(diǎn)加裝排液閥,定期排放冷凝液。


(2) 振動(dòng)隔離

加固支撐:

低溫下管道收縮易引發(fā)振動(dòng),需增加支架或減振器。


(3) 校準(zhǔn)與驗(yàn)證

低溫標(biāo)定:

在實(shí)際工況溫度下校準(zhǔn)流量計(jì)(如使用低溫試驗(yàn)艙)。

信號(hào)診斷:

檢查信噪比(SNR),低溫下應(yīng)>5:1。


4. 典型故障處理

故障現(xiàn)象:無信號(hào)輸出

可能原因:壓電晶體靈敏度下降

解決方案:啟用傳感器自加熱功能或更換低溫型號(hào)


故障現(xiàn)象:讀數(shù)跳變

可能原因:氣體部分液化形成兩相流

解決方案:提高管道壓力或伴熱保溫


故障現(xiàn)象:法蘭泄漏

可能原因:密封件低溫收縮

解決方案:更換PTFE密封墊,螺栓重新預(yù)緊


故障現(xiàn)象:顯示屏無顯示

可能原因:LCD凍結(jié)

解決方案:切換至遠(yuǎn)程顯示或安裝加熱表頭


5. 總結(jié)建議

選型階段:

明確*低工作溫度,選擇耐低溫材料與電子元件(如-70℃專用型號(hào))。


安裝階段:

采用伴熱+保溫+傾斜安裝的組合措施。


維護(hù)階段:

定期檢查密封性,低溫季節(jié)前校準(zhǔn)零點(diǎn)。

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下一篇:渦街流量計(jì)口徑如何選擇

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