眾所周知，當(dāng)前多數(shù)計量測試所采用的流量標(biāo)定裝置為音速噴嘴裝置，也叫臨界噴嘴裝置，其工作原理是在裝置下游采用真空泵吸氣，可以看到，上游壓力僅為大氣壓力，即使抽到理想真空，壓差也只有1kg，而在噴嘴中卻能產(chǎn)生音速，直接證明了“管道操作壓力低，不可能產(chǎn)生高流速”想法是錯誤的。
音速噴嘴裝置
從中我們可以得出，在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，流速、壓力、溫度等工藝參數(shù)往往不是恒定不變的，它們隨著工況條件和其他參數(shù)的改變而改變，有時候甚至發(fā)生劇烈變化，這給企業(yè)正常生產(chǎn)帶來了不便，也給相關(guān)檢測行業(yè)帶來了困難。任何一臺儀表都有固定的量程比，因此該儀表所能檢測的范圍是有限的，當(dāng)所測參數(shù)隨著工況的改變而超出測量范圍時，測量就會出現(xiàn)困難。
在實際應(yīng)用中，在氣體測量中，特別是在蒸汽流量檢測中，常出現(xiàn)超量程情況，渦街流量計將出現(xiàn)特有的“流量越大，指示越小”的情況，這一現(xiàn)象在進口渦街流量計及國產(chǎn)渦街流量計均時常發(fā)生，由此產(chǎn)生巨大測量誤差，引發(fā)巨額貿(mào)易糾紛。同時，由于漩渦強度與流體流速的平方成正比，漩渦重復(fù)頻率與流速成正比，所以高流速下漩渦升力巨大，且頻率較高，例如：100m/s流速與2m/s流速相比，漩渦施加于傳感器上的升力將達到2500倍，同時高流速下的漩渦頻率將達到近10000Hz，極易覆蓋傳感器共振頻率，令傳感器斷裂，斷裂的傳感器在無法工作的同時，高速飛向下游，對下游設(shè)備產(chǎn)生重大威脅。這正是國內(nèi)廠家以及某些國外知名產(chǎn)家的產(chǎn)品在高流速環(huán)境下測量失敗的原因。
目前國外知名渦街流量計氣體測量上限都在80m/s左右，僅能應(yīng)對常規(guī)流速的測量，對于高流速甚至是超高流速的氣體根本無法測量。而基于原理限制，每臺傳感器的流量可測量范圍完全依賴量程比范圍，無法通過改變結(jié)構(gòu)、尺寸來進行測量范圍的遷移。
對此問題，昌暉儀表制造有限公司通過研發(fā)：
1、昌暉儀表研制出獨特的雙發(fā)生體，在超高速的時候也能夠繼續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定卡門漩渦，解決了流量越大，漩渦穩(wěn)定度越差的問題。
2、昌暉儀表通過的“鎖頻環(huán)”信號處理系統(tǒng)，提純信號，保證在高流速下信號穩(wěn)定，解決了流速越高也導(dǎo)致渦街信號越不穩(wěn)定的問題。
3、大幅度提升傳感器共振頻率，將共振頻率提升到3倍于最高渦街頻率以上，消除高流速下的共振現(xiàn)象，解決傳感器疲勞斷裂問題，保證了傳感器安全。
由此一來，解決了高流速下渦街流量計的信號問題和傳感器的結(jié)構(gòu)安全問題，有效解決了高流速下的測量難題。
國內(nèi)某著名汽車制造廠在其動力集中供熱管道上使用YR-VF11型夾持型滿管式抗振型渦街流量計。該測點基本情況如下：
測量介質(zhì)：蒸汽；管道口徑：DN150；溫度：200~270℃；壓力：0.03~0.13MPa；密度：0.47~1.11kg/m3；流量：0~10t/h
上圖為該測點流量計運行過程中某一天24小時內(nèi)流量、壓力、溫度、流速變化曲線圖。
從該運行監(jiān)控曲線中我們可以看出
1、流量最高時接近15t/h，已超出給定流量上限的50%。
2、流速隨著溫度壓力的變化而變化，最高流速超過300m/s，而此時壓力僅為60kPa
在如此高的流速和變化如此巨大的工況條件下，YR-VF11渦街流量計依然能夠精確測量，并且在經(jīng)過長時間未經(jīng)維護的使用之后，仍然工作正常。至此可以判定， YR-VF11抗震渦街流量計能夠應(yīng)對超高流速的氣體測量難題。
總結(jié)
1、該測點60kPa的壓力，產(chǎn)生300m/s的流速，再次證明了認(rèn)為壓力低不可能產(chǎn)生高流速的觀點是錯誤的。
2、在該測點的測量中，300m/s的流速已經(jīng)超過我公司蒸汽測量上限的2.5倍，由于我公司設(shè)計余量，依然能夠準(zhǔn)確檢測。但在生產(chǎn)現(xiàn)場，流速會隨工況的變化而變化，因此在選用時需謹(jǐn)慎核算。
3、在該測點的測量中，我們可以看到，YR-VF11系列產(chǎn)品不僅成功應(yīng)對了高流速狀態(tài)下的測量，同時在流速、流量較低時候也能準(zhǔn)確測量，直接證明了 YR-VF11抗震渦街流量計所具備的國際領(lǐng)先的抗振能力和量程比，展現(xiàn)了未來流量計所特有的高性能。
