蒸汽流量測(cè)量中孔板和渦街流量計(jì)是比較常見(jiàn)的兩種測(cè)量元件，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)所環(huán)境等不同，孔板和渦街流量計(jì)各有優(yōu)缺點(diǎn)。

1 .孔板式流量計(jì)

孔板流量計(jì)是差壓式流量計(jì)的一種。簡(jiǎn)單的說(shuō)。流體流經(jīng)一個(gè)收縮截面，測(cè)量通過(guò)此截面的差壓。

1.1 孔板流量計(jì)的測(cè)量原理充滿管道的流體，當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí)，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(dòng)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(jì)可以通過(guò)測(cè)量壓差來(lái)衡量流體流量的大小。這種測(cè)量方法是以能量守衡定律和流動(dòng)連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。

1.2 孔板流量計(jì)的安裝條件（1）標(biāo)準(zhǔn)孔板的中心線應(yīng)當(dāng)與管道中心線同軸。（2）孔板流量計(jì)安裝時(shí)應(yīng)配有一段測(cè)量管,至少保持前 10D、后 5D 的等徑直管段，以提高測(cè)量精度。（3）引壓管路的內(nèi)徑與管路長(zhǎng)度和介質(zhì)臟污程度有關(guān)，通常在 45 米以?xún)?nèi)用內(nèi)徑為 8-12mm 的管子。（4）引壓管路應(yīng)有牢固的支架托承，兩根取壓管路應(yīng)盡可能互相靠近并遠(yuǎn)離熱源或震動(dòng)源，測(cè)量水蒸汽流量時(shí)，應(yīng)用保溫材料一同包扎，必須時(shí)（如氣溫 0℃以下）加伴熱管防止結(jié)冰。在測(cè)量臟污流量時(shí)，應(yīng)附設(shè)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(cè)流體是液體時(shí)，引壓管路內(nèi)全部是液相，不能有氣泡。為此應(yīng)在引壓管路的較低點(diǎn)裝排水閥或在***高點(diǎn)裝排氣閥，在新裝或檢修差壓變送器時(shí)應(yīng)特別注意。

1.3 孔板流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)孔板流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

（1）應(yīng)用***多的孔板式流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng)；（2）檢測(cè)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(jì)生產(chǎn)。

孔板流量計(jì)的缺點(diǎn)：（1）測(cè)量精度偏低；（2）量程比小，一般僅為 1:4～1:5；（3）現(xiàn)場(chǎng)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(jì)

渦街流量計(jì)利用一個(gè)非線性的發(fā)生體放置在管道內(nèi)，流體流經(jīng)鈍體時(shí)會(huì)在其尾部產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦。這些旋渦可以檢測(cè)、計(jì)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(cè)得流體的速度。

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

則的旋渦，這種旋渦稱(chēng)為卡門(mén)旋渦，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。旋渦流量計(jì)是根據(jù)卡門(mén)渦街原理測(cè)量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)，并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。

2.2 渦街流量計(jì)的安裝要求（1） 避免安裝在有機(jī)械振動(dòng)的管道上。當(dāng)振動(dòng)不可避

免時(shí)，應(yīng)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(jì)上下游必須有足夠的直管段，一般為前 10D 后 5D；（3）安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心，同軸偏差應(yīng)不小于 0.5D；（4）根據(jù)測(cè)量的需要，需在傳感器附近測(cè)量壓力和溫度時(shí)，測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的 3-5D 處，測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的 6-8D 處。

2.3 渦街流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：（1）量程比大，可達(dá)到 1:20；（2）無(wú)運(yùn)動(dòng)部件；（3）低阻流。

渦街流量計(jì)的缺點(diǎn)：（1）振動(dòng)容易引起誤差；（2）直管段距離要求嚴(yán)格。

3 實(shí)際應(yīng)用中孔板與渦街流量計(jì)測(cè)量誤差比較

3.1 孔板流量計(jì)計(jì)量誤差分析差壓式流量計(jì)是利用流體的動(dòng)靜壓能轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行流

量測(cè)量的，這一差壓與流體流量存在如下關(guān)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(cè)流體的密度，kg / m3 ；d 為工

況條件下的節(jié)流開(kāi)孔直徑，mm。由（1）式和（2）式可以看出，被測(cè)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(jì)計(jì)量誤差分析渦街流量計(jì)是利用振動(dòng)原理進(jìn)行測(cè)量的，在流體中，在

流動(dòng)的垂直方向插入發(fā)生體，流體流經(jīng)時(shí)在其下游兩側(cè)交替產(chǎn)生兩列卡門(mén)渦街，卡門(mén)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(guān)，并呈正線性關(guān)系。其關(guān)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(wú)量綱）；v 為流體經(jīng)過(guò)發(fā)生體時(shí)的平均流速，m / s ；d 為

發(fā)生體的特征寬度，m 。

在實(shí)際測(cè)量中，一臺(tái)制造完成的渦街流量計(jì)其發(fā)生體的特征寬度是一定固定不變的。由此看見(jiàn)，卡門(mén)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(guān)，與流體的密度、粘度等物理參數(shù)基本無(wú)關(guān)。只要測(cè)得了渦街f 和發(fā)生體處的流通面積即可測(cè)得流過(guò)發(fā)生體兩側(cè)流體的體積流量，其體積流量關(guān)系式為：

m 為渦街發(fā)生體兩側(cè)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(méi)有涉及流體的任何物理參數(shù)。所以在常規(guī)使用中，一臺(tái)渦街流量計(jì)無(wú)論用于何種流體測(cè)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(cè)得準(zhǔn)確的渦街頻率，便可準(zhǔn)確測(cè)得工況下流體的體積流量。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中問(wèn)題可發(fā)現(xiàn)，在蒸汽測(cè)量中，渦街安裝方便而孔板流量計(jì)需要配套差壓變送器、引壓管、三組閥等附件使用，且因?yàn)槔淠疁y(cè)量，在冬季使用引壓管易凍結(jié)，造成測(cè)量誤差。在運(yùn)行方面，渦街后期基本不需要維護(hù)，而孔板由于成銳角邊緣易磨損，需定期維護(hù)，分體式結(jié)構(gòu)還需定期對(duì)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(cè)量一般選用渦街流量計(jì)作為計(jì)量?jī)x表。