蒸汽貿(mào)易結(jié)算中，蒸汽供需雙發(fā)都希望蒸汽流量測(cè)量系統(tǒng)“高精度、可靠、穩(wěn)定、公平、簡(jiǎn)單易用”，這樣可以更好維護(hù)大家利益，減少蒸汽貿(mào)易結(jié)算糾紛。選擇合適的渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽尤為重要。
蒸汽渦街流量計(jì)普遍存的難點(diǎn)問(wèn)題
1、無(wú)流量時(shí)渦街流量計(jì)有指示，并且示值較大，導(dǎo)致蒸汽需方質(zhì)疑渦街流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性和可靠性
渦街流量計(jì)通過(guò)檢測(cè)流體震蕩頻率獲得流量信號(hào)，而流量信號(hào)的強(qiáng)度與流量的平方成正比，為確保渦街流量計(jì)能測(cè)量小流量，必須將流量信號(hào)放大數(shù)千倍，這就是機(jī)械振動(dòng)會(huì)干擾渦街流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的原因。管道內(nèi)無(wú)流量時(shí)渦街流量計(jì)的示值實(shí)際為振動(dòng)干擾信號(hào)，機(jī)械振動(dòng)干擾渦街流量計(jì)是實(shí)際應(yīng)用中存在的最大的問(wèn)題；蒸汽高溫會(huì)危害渦街流量計(jì)的電子元器件和電子線路，一些渦街流量計(jì)廠家采用傳感器與電子線路分離安裝的結(jié)構(gòu)，由此導(dǎo)致電磁干擾的引入，無(wú)流量時(shí)渦街流量計(jì)示值實(shí)際為電磁干擾信號(hào)（常見(jiàn)為50Hz工頻干擾）。
2、流量小時(shí)渦街流量計(jì)無(wú)示值，必須在使用流量達(dá)到一定量時(shí)才有指示，導(dǎo)致蒸汽供方損失
渦街流量計(jì)在使用流量低于測(cè)量下限時(shí)流量指示為零，使用流量超過(guò)測(cè)量下限時(shí)才有流量指示。目前進(jìn)口渦街流量計(jì)可測(cè)最小流量一般為5.5m/s,國(guó)內(nèi)一般產(chǎn)品在7.0m/s左右。
多數(shù)渦街流量計(jì)廠家是通過(guò)舍棄較小的流量來(lái)獲得對(duì)機(jī)械振動(dòng)干擾的抑制能力，由此導(dǎo)致渦街流量計(jì)測(cè)量值大大低于實(shí)際蒸汽流量；在蒸汽計(jì)量中，由于種種技術(shù)及人為原因，蒸汽管徑及其選用渦街流量計(jì)量程范圍往往較大的偏離原設(shè)計(jì)，可能導(dǎo)致流速時(shí)流量計(jì)示值偏低，在此情況之下，可能造成供方較大的經(jīng)濟(jì)損失。
3、渦街流量計(jì)使用壽命比孔板和噴嘴短，故障率偏高
渦街流量計(jì)傳感器主要有應(yīng)力式、差動(dòng)電容式、磁敏式幾種，同時(shí)由于渦街流量計(jì)傳感器必須敏感檢測(cè)小流量時(shí)微小的渦街升力，直接導(dǎo)致傳感器結(jié)構(gòu)限制。相比而言，應(yīng)力式傳感器結(jié)構(gòu)無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)需機(jī)械形變，結(jié)構(gòu)更加可靠。導(dǎo)致此類(lèi)傳感器失效的主要原因是：壓電晶體損壞，特別是高溫導(dǎo)致的壓電晶體破裂、靈敏度下降乃至徹底失去壓電效應(yīng)。因此渦街流量計(jì)在生產(chǎn)過(guò)程中才用優(yōu)良的壓電晶體、充裕的溫度余量、適應(yīng)高溫及溫度沖擊的封裝工藝至關(guān)重要。
4、傳感器斷裂，危及設(shè)備運(yùn)行安全
傳感器斷裂現(xiàn)象多發(fā)生于國(guó)內(nèi)采用外置分離檢測(cè)結(jié)構(gòu)的渦街流量計(jì)上，傳感器部件如果被蒸汽帶入其他運(yùn)行設(shè)備，極有可能其他設(shè)備出現(xiàn)安全隱患。渦街流量計(jì)傳感器斷裂的主要原因是分離檢測(cè)元件結(jié)構(gòu)不合理、材料存在問(wèn)題。由于傳感器受力于高流速、且頻率可高達(dá)數(shù)千赫茲的流體，由此導(dǎo)致傳感器金屬材料疲勞斷裂、共振斷裂。
5、渦街流量計(jì)誤差大
基于渦街流量計(jì)原理：在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測(cè)量流體體積流量時(shí)無(wú)需補(bǔ)償，調(diào)換配件后一般無(wú)需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。
由此導(dǎo)致部分渦街流量計(jì)廠家未經(jīng)基本標(biāo)定即出廠銷(xiāo)售，特別是由于機(jī)械加工導(dǎo)致的儀表系數(shù)偏差未經(jīng)校正，產(chǎn)品呈現(xiàn)極大的離散性偏差，而標(biāo)注的儀表系數(shù)則依照樣機(jī)制定，直接導(dǎo)致較大的計(jì)量誤差；部分渦街流量計(jì)廠家使用水來(lái)標(biāo)定蒸汽流量計(jì)傳感器，而實(shí)際上液體流速與蒸汽流速基本處于不同的測(cè)量范圍，儀表系數(shù)實(shí)際存在可高達(dá)5％的偏差。
針對(duì)渦街流量計(jì)在蒸汽計(jì)量方面的難點(diǎn)問(wèn)題，云南昌暉儀表制造有限公司基于同行大量蒸汽渦街流量計(jì)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，YR-VF11渦街流量計(jì)針對(duì)以上現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用難題進(jìn)行研發(fā)，大幅度改善渦街流量計(jì)整體性能，才有了抗振渦街流量計(jì)在蒸汽貿(mào)易結(jié)算應(yīng)用上的良好口碑。
抗震渦街流量計(jì)的特點(diǎn)
1、創(chuàng)新的傳感器結(jié)構(gòu)及信號(hào)處理方式
YR-VF11渦街流量計(jì)在抗振動(dòng)干擾這方面取得重大突破，特別在小流量計(jì)準(zhǔn)確計(jì)量方面，具有明顯優(yōu)勢(shì)：在振動(dòng)干擾強(qiáng)度為1g時(shí)YR-VF11渦街流量計(jì)仍可保證為2m/s的測(cè)量下限，在實(shí)際蒸汽使用量大大小于設(shè)計(jì)流量的情況下，確保蒸汽流量計(jì)量準(zhǔn)確。
渦街流量計(jì)通過(guò)檢測(cè)流體震蕩頻率獲得流量信號(hào)，而流量信號(hào)的強(qiáng)度與流量的平方成正比。低流量時(shí)流體振蕩頻率很低，對(duì)渦街流量計(jì)測(cè)量下限技術(shù)指標(biāo)有很高的要求（例如：2m/s與60m/s流速相比，前者流體振蕩頻率僅為后者的九百分之一。如將渦街流量計(jì)可測(cè)最小流速擴(kuò)展至4m/s，管道存在人手可感知的振動(dòng)（強(qiáng)度在0.1g 左右））就會(huì)對(duì)常規(guī)渦街流量計(jì)產(chǎn)生干擾）。
振動(dòng)干擾導(dǎo)致渦街流量計(jì)出現(xiàn)無(wú)流量但有指示的現(xiàn)象，當(dāng)前很多廠家的通常做法是適當(dāng)減小電路的放大倍數(shù)，讓渦街流量計(jì)對(duì)小的力（包括低流量時(shí)的渦街力、小的振動(dòng)產(chǎn)生的力）不敏感，由此導(dǎo)致渦街流量計(jì)可以測(cè)量的下限提升，不能檢測(cè)小流量；在振動(dòng)強(qiáng)度增大時(shí)，傳感器所接收到的干擾正比增大，為保證測(cè)量，只能進(jìn)一步提高測(cè)量下限。在振動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到0.5g 以上后，為保證無(wú)流量時(shí)無(wú)指示，可能須將低于20 m/s的流速全部舍去，導(dǎo)致渦街流量計(jì)的計(jì)量大幅度降低，造成蒸汽供應(yīng)方的較大損失。
相反，如果不提高測(cè)量下限，將信號(hào)幅度小于振動(dòng)干擾的流量舍棄，則會(huì)導(dǎo)致渦街流量計(jì)在無(wú)流量時(shí)也有指示，這是蒸汽需方所難以接受的，導(dǎo)致計(jì)量糾紛的發(fā)生。
基于以上原因，用戶常發(fā)現(xiàn)渦街流量計(jì)在實(shí)際使用中明顯不準(zhǔn)，但送至計(jì)量測(cè)試研究院檢定時(shí)又很準(zhǔn)確，造成這種常見(jiàn)現(xiàn)象的原因在于計(jì)量測(cè)試研究院的標(biāo)定裝置上沒(méi)有振動(dòng)干擾。
抗振渦街流量計(jì)抗振動(dòng)干擾技術(shù)就是從解決流量計(jì)在使用中呈現(xiàn)的無(wú)流量有指示的問(wèn)題和小流量測(cè)量準(zhǔn)確度開(kāi)始的。
2、可靠的大流量檢測(cè)
創(chuàng)新的傳感器結(jié)構(gòu)，高達(dá)6000Hz 以上的共振頻率，大大超出渦街頻率，可靠避免共振的發(fā)生，確保在高達(dá)90m/s大流量計(jì)檢測(cè)時(shí)的結(jié)構(gòu)安全，配合專(zhuān)利的信號(hào)放大器，實(shí)現(xiàn)大流量的精確、可靠計(jì)量。同時(shí)配合優(yōu)良的干擾抑制能力及智能化的誤差修正，將抗振渦街流量計(jì)的實(shí)際量程比擴(kuò)大到45:1以上，大大優(yōu)于同類(lèi)產(chǎn)品的10:1、20:1的量程比，更大程度的呈現(xiàn)渦街流量計(jì)原理所決定的寬量程比特性。
3、高溫下傳感器的可靠性提升
創(chuàng)新的無(wú)膠、半自由度晶體封裝工藝，確保大溫差沖擊下晶體無(wú)損；將居里點(diǎn)高達(dá)680℃的壓電晶體限制于320℃以下使用，給予傳感器充足的高溫耐受余量，大幅度提高傳感器壽命。
4、可信賴(lài)的出廠測(cè)試
每臺(tái)渦街流量計(jì)都在流量標(biāo)定裝置上在進(jìn)行常規(guī)標(biāo)定，，更對(duì)每臺(tái)渦街流量計(jì)進(jìn)行抗干擾能力的檢測(cè)及調(diào)校，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)免調(diào)試，上電即可投入運(yùn)行。
5、專(zhuān)為貿(mào)易結(jié)算設(shè)計(jì)
可靠的上電/掉電紀(jì)錄、防止未經(jīng)授權(quán)的更改儀表系數(shù)、防范人為的計(jì)量中斷。
6、易于配套使用
高精度的信號(hào)處理線路，以精度高達(dá)萬(wàn)分之六的標(biāo)準(zhǔn)4-20mA 輸出信號(hào)，可與任何相關(guān)的流量積算儀、DCS 連接使用。
7、寬廣的使用環(huán)境
完善的溫漂校正，確保在-40℃～+80℃的環(huán)境溫度之下，長(zhǎng)期、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。
8、更低的維護(hù)量
無(wú)任何可動(dòng)部件，無(wú)導(dǎo)壓孔，蒸汽渦街流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中基本無(wú)需維護(hù)。
9、杜絕電磁干擾
采用一體化結(jié)構(gòu)，隔離的信號(hào)變送，徹底杜絕電磁干擾。
10、可靠的電子線路
全面采用SMC(表面安裝電子元件)、四 層印制電路板（PCB）、所有電子元件均為進(jìn)口工業(yè)級(jí)，確保電子線路的可靠性。
高精度的蒸汽計(jì)量系統(tǒng)如何得到？
采用渦街流量計(jì)和流量積算儀組成蒸汽計(jì)量系統(tǒng)是常見(jiàn)的控制策略，整套蒸汽流量計(jì)量系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到蒸汽貿(mào)易積算雙方在日后合作中是否會(huì)因蒸汽計(jì)量結(jié)果存在較大偏差而導(dǎo)致糾紛。構(gòu)建高精度的蒸汽計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)注意以下五個(gè)方面的問(wèn)題：
1、選擇真正的抗振渦街流量計(jì)，測(cè)量準(zhǔn)確度、可靠性和穩(wěn)定性更好。
2、飽和蒸汽流量測(cè)量時(shí)盡量采用高精度壓力變送器進(jìn)行壓力補(bǔ)償，具體原因可參閱《飽和蒸汽流量測(cè)量壓力補(bǔ)償比溫度補(bǔ)償精度高》技術(shù)文章。
3、蒸汽貿(mào)易結(jié)算最好采用貿(mào)易結(jié)算流量積算儀，獲得更高精度的流量計(jì)量結(jié)果。
4、嚴(yán)格按照安裝規(guī)范及流量計(jì)安裝技術(shù)要求，正確安裝現(xiàn)場(chǎng)渦街流量計(jì)和壓力變送器。
5、條件允許的話，最好將渦街流量計(jì)、流量積算儀和壓力變送器送計(jì)量機(jī)構(gòu)取得計(jì)量檢定證書(shū)后才安裝。國(guó)內(nèi)比較權(quán)威的檢定機(jī)構(gòu)是上海計(jì)量測(cè)試研究院。
