一、差壓式流量計工作原理
差壓式流量計是根據GB/T2624-1993《流量測量節流裝置用孔板、噴嘴和文丘里管測量充滿(mǎn)圓管的流體流量》生產(chǎn)和使用的，其原理公式為：
式中：
qm——質(zhì)量流量，kg/s；
C ——流出系數；
β ——直徑比，β=d/D；
ε ——可膨脹性系數；
d ——節流件開(kāi)孔直徑，mm；
ρ ——節流件上游流體密度，kg/m3；
ΔP——流體流經(jīng)節流件產(chǎn)生的差壓，kPa。
二、蒸汽計量中存在的問(wèn)題
流量計量?jì)x表品種很多，雖然技術(shù)上較為成熟，但在蒸汽測量尤其是貿易結算蒸汽計量中常發(fā)生爭端。差壓式流量計在使用中常見(jiàn)以下問(wèn)題：
1.量程
差壓節流式流量計有一個(gè)測量范圍，超出測量范圍儀表就無(wú)法正常工作，或者準確度嚴重超差，尤其是傳統的差壓式流量計量程比只有3∶1。
2.脈動(dòng)流和小流量問(wèn)題
許多用戶(hù)使用蒸汽時(shí)是間斷使用的，用汽時(shí)閥門(mén)全開(kāi)，不用時(shí)閥門(mén)全關(guān)或保留不能使儀表計量的小流量，導致流量計不能正常工作。
3.防盜問(wèn)題
個(gè)別用戶(hù)對蒸汽計量?jì)x表進(jìn)行惡意改動(dòng)，造成計量數據嚴重失準。
三、解決方案分析
解決蒸汽計量中存在的問(wèn)題，不僅應從技術(shù)上，更重要的是應從管理上進(jìn)行完善，兩者有效結合，才能達到理想效果。
1.寬量程問(wèn)題的解決
在流量?jì)x表的設計制造中，由于技術(shù)條件的限制無(wú)法*實(shí)現式（1）中的全部計算，式（1）中C和ε是一個(gè)非線(xiàn)性的變量，而接取壓孔板的C值計算如下：
這里，ReD為管道雷諾數，其計算公式為：
式中：
μ——流體動(dòng)力黏度，Pa·s；
D——管道內徑，mm。
當介質(zhì)為可壓縮流體時(shí)，計算可膨脹性系數的公式為：
式中：
k——流體的等熵指數；
P——節流件上游的靜壓，Pa。
式中：
d20、D20——20℃時(shí)的節流件開(kāi)孔直徑和管道內徑，mm；λd、λD——節流件和管道材質(zhì)的線(xiàn)膨脹系數。
C和ε隨ΔP（ReD）變化的曲線(xiàn)分別如圖1、圖2所示。
圖1 C隨ΔP（ReD）變化的曲線(xiàn)
圖2 ε 隨ΔP（ReD）變化的曲線(xiàn)
傳統儀表難以實(shí)現多變量非線(xiàn)性的在線(xiàn)補償計算，所以將式（1）簡(jiǎn)化為：
將簡(jiǎn)化為常數K后，為確保儀表計量準確度，所以差壓式流量計限定流量比為3∶1。
隨著(zhù)智能技術(shù)的發(fā)展這種限定已經(jīng)沒(méi)有必要了，可通過(guò)單片機固化程序解決C和ε的變化問(wèn)題，下面介紹三種解決方法：
（1）分割法
C和ε的計算過(guò)程十分復雜，考慮到儀表的成本，所以常用的計算方法為“分割法”，即將C和ε曲線(xiàn)分割成數段，不同的差壓段取不同的值，這種方法實(shí)現了量程的擴展并保證了計量?jì)x表的基本準確度，但在兩段間卻有一個(gè)跳變。
（2）分段插值法
為解決跳變問(wèn)題，我們采用10段“分段插值法”，即將C和ε曲線(xiàn)取10個(gè)點(diǎn)，采用插值法逼近。下面以5段為例（分段越多越）說(shuō)明分割法和分段插值法的準確度區別：
查表得：
ΔP=101200Pa時(shí)，C1=0.60286、ε1=0.95129；
ΔP=82944Pa時(shí)，C2=0.60289、ε2=0.96054；
ΔP=65535Pa時(shí)，C3=0.60293、ε3=0.96883。
采用分割法的誤差為：
采用分段插值法（5段）的誤差為：
可見(jiàn)，分割法不僅有跳變問(wèn)題，準確度也不樂(lè )觀(guān)，而5段“分段插值法”已經(jīng)達到了準確度要求，10段“分段插值法”誤差則小于0.01%。
（3）逐點(diǎn)計算法
逐點(diǎn)計算法就是隨著(zhù)ΔP的變化逐點(diǎn)計算C和ε，這種方法準確度高，理論計算誤差接近于零，但運算過(guò)程復雜，儀表設計成本高，一般用于大宗、高價(jià)值貿易結算。
2.脈動(dòng)流和小流量問(wèn)題
“點(diǎn)滴使用”的情況普遍存在于水計量和蒸汽計量，部分用戶(hù)有意將流量控制在儀表不能啟動(dòng)的小流量段，并長(cháng)期使用；“超流速使用”是瞬間將流量開(kāi)至zui大，超出了流量計的正常工作范圍，導致流量計對超出部分無(wú)法正常計量，給供熱方造成經(jīng)濟損失。以上兩種現象可采用相關(guān)技術(shù)在流量積算儀上增加上下限替代值或記錄超*解決，但需要供需雙方共同認可，簽訂相應的合同或協(xié)議。
3.防盜問(wèn)題
差壓、壓力的信號為（4~20）mA，溫度的對應阻值為（80~200）Ω，這就為線(xiàn)路的監控提供了依據，一旦不符合上述指示就證明變送器電路出現故障，并報警和記錄時(shí)間，防止人為破壞，但是需要安裝實(shí)時(shí)監控系統，同時(shí)對所有閥門(mén)采用防盜設計，開(kāi)關(guān)必須用鑰匙，接線(xiàn)端子須上鎖并鉛封。
4.停電問(wèn)題
傳統管理方式是使用停電計時(shí)器，記錄停電時(shí)間，事后結算。這種處理方式存在許多弊端，比如在高、低峰期停電，容易產(chǎn)生糾紛并增大工作量。采用電源管理器形式既能保障提供至少7天的后備電源，又克服了UPS逆變耗能和干擾問(wèn)題，實(shí)際效果較為理想。
四、小結
對于蒸汽計量，有了完善的計量產(chǎn)品僅僅是具備了一個(gè)流量測量手段，要得到相對準確的數據，還需要根據具體的情況進(jìn)行單獨設計和調整，同時(shí)相應的管理體系也是保證流量計量準確的基礎。
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