蒸汽流量測量中孔板和渦街流量計是比較常見的兩種測量元件，在實際應用中根據(jù)實際應用場所環(huán)境等不同，孔板和渦街流量計各有優(yōu)缺點。

1 .孔板式流量計

孔板流量計是差壓式流量計的一種。簡單的說。流體流經(jīng)一個收縮截面，測量通過此截面的差壓。

1.1 孔板流量計的測量原理充滿管道的流體，當它們流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時，流

束將在節(jié)流裝置的節(jié)流件處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降，即壓差，介質(zhì)流動的流量越大，在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準的。

1.2 孔板流量計的安裝條件（1）標準孔板的中心線應當與管道中心線同軸。（2）孔板流量計安裝時應配有一段測量管,至少保持前 10D、后 5D 的等徑直管段，以提高測量精度。（3）引壓管路的內(nèi)徑與管路長度和介質(zhì)臟污程度有關，通常在 45 米以內(nèi)用內(nèi)徑為 8-12mm 的管子。（4）引壓管路應有牢固的支架托承，兩根取壓管路應盡可能互相靠近并遠離熱源或震動源，測量水蒸汽流量時，應用保溫材料一同包扎，必須時（如氣溫 0℃以下）加伴熱管防止結冰。在測量臟污流量時，應附設隔離器或沉降器。（5）引壓管路內(nèi)必須始終保持單相流體狀態(tài)。被測流體是液體時，引壓管路內(nèi)全部是液相，不能有氣泡。為此應在引壓管路的較低點裝排水閥或在***高點裝排氣閥，在新裝或檢修差壓變送器時應特別注意。

1.3 孔板流量計的優(yōu)缺點孔板流量計的優(yōu)點：

（1）應用***多的孔板式流量計結構牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長；（2）檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)。

孔板流量計的缺點：（1）測量精度偏低；（2）量程比小，一般僅為 1:4～1:5；（3）現(xiàn)場安裝要求高；（4）壓損大。（5）冬季需保溫處理，易凍。

2 渦街流量計

渦街流量計利用一個非線性的發(fā)生體放置在管道內(nèi)，流體流經(jīng)鈍體時會在其尾部產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦。這些旋渦可以檢測、計算和顯示。在一定流量范圍內(nèi)，渦街產(chǎn)生的數(shù)量與流體的體積流量成比例，這樣就可以測得流體的速度。

2.1 渦街流量計工作原理在流體中設置旋渦發(fā)生體，則從旋渦兩側交替產(chǎn)生有規(guī)

則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。旋渦流量計是根據(jù)卡門渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計，并可作為流量變送器應用于自動化控制系統(tǒng)中。

2.2 渦街流量計的安裝要求（1） 避免安裝在有機械振動的管道上。當振動不可避

免時，應考慮在距傳感器前后約 2D 處的直管段上加固定支撐架；（2）流量計上下游必須有足夠的直管段，一般為前 10D 后 5D；（3）安裝點上下游的配管應與傳感器同心，同軸偏差應不小于 0.5D；（4）根據(jù)測量的需要，需在傳感器附近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下游的 3-5D 處，測溫點應在傳感器下游的 6-8D 處。

2.3 渦街流量計的優(yōu)缺點渦街流量計的優(yōu)點：（1）量程比大，可達到 1:20；（2）無運動部件；（3）低阻流。

渦街流量計的缺點：（1）振動容易引起誤差；（2）直管段距離要求嚴格。

3 實際應用中孔板與渦街流量計測量誤差比較

3.1 孔板流量計計量誤差分析差壓式流量計是利用流體的動靜壓能轉(zhuǎn)換原理進行流

量測量的，這一差壓與流體流量存在如下關系：

式中：qm 為質(zhì)量流量，kg / h ；qv 為工況條件下的體積流量，m3 / h ；a 為流量系數(shù)；e 為流束膨脹系數(shù)；Dp 為差壓，Pa ；r 為工況條件下被測流體的密度，kg / m3 ；d 為工

況條件下的節(jié)流開孔直徑，mm。由（1）式和（2）式可以看出，被測流體的流量是流體的密度和孔板前后差壓的函數(shù)。

3.2 渦街流量計計量誤差分析渦街流量計是利用振動原理進行測量的，在流體中，在

流動的垂直方向插入發(fā)生體，流體流經(jīng)時在其下游兩側交替產(chǎn)生兩列卡門渦街，卡門渦街的發(fā)生頻率存在一定的雷諾數(shù)范圍與流體的流速有關，并呈正線性關系。其關系式如下：

f  = St  vd （3）

式中：f 為渦街頻率，Hz ；St 為斯特羅哈爾常數(shù)（無量綱）；v 為流體經(jīng)過發(fā)生體時的平均流速，m / s ；d 為

發(fā)生體的特征寬度，m 。

在實際測量中，一臺制造完成的渦街流量計其發(fā)生體的特征寬度是一定固定不變的。由此看見，卡門渦街的頻率在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)只與流體的平均流速有關，與流體的密度、粘度等物理參數(shù)基本無關。只要測得了渦街f 和發(fā)生體處的流通面積即可測得流過發(fā)生體兩側流體的體積流量，其體積流量關系式為：

m 為渦街發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比；d為渦街發(fā)生體迎面寬度，m ；D 為表體通徑，m ；f 為渦街頻率，Hz 。由上式可以看出，在式中沒有涉及流體的任何物理參數(shù)。所以在常規(guī)使用中，一臺渦街流量計無論用于何種流體測量，只要雷諾數(shù)2 ′ 104 ~ 7 ′ 106 范圍內(nèi)，就能得到穩(wěn)定的流量系數(shù)。只要測得準確的渦街頻率，便可準確測得工況下流體的體積流量。

4 結語

通過實際應用過程中問題可發(fā)現(xiàn)，在蒸汽測量中，渦街安裝方便而孔板流量計需要配套差壓變送器、引壓管、三組閥等附件使用，且因為冷凝水測量，在冬季使用引壓管易凍結，造成測量誤差。在運行方面，渦街后期基本不需要維護，而孔板由于成銳角邊緣易磨損，需定期維護，分體式結構還需定期對引壓管排污，綜上所述，工業(yè)企業(yè)中除非特殊惡劣環(huán)境下，蒸汽測量一般選用渦街流量計作為計量儀表。