现阶段，我国不断实行可持续发展战略，这样要求各行业领域在生产期间最大限度地降低能源消耗，并且降低温湿效应。基于以上生产发展要求，需要进行大规模的供暖集中化。要实现供暖集中化最重要的是明确其主要是热媒是什么，这样才能采取有效措施进行处理和解决。随着逐年提升的蒸汽使用量，企业开始加强重视蒸汽流量计算方式，这主要是因为蒸汽流计量的特殊性。现阶段，流量积算仪是主要计算流量的设备，该设备的检定结果在一定程度上影响着蒸汽流量计量的可靠性以及准确性。

 

1 创建蒸汽流量计算模型并分析

        现阶段，企业在计量蒸汽流量时主要的计量方法为涡街流量计以及孔板流量计。

 

1.1 创建涡街流量计的流量模型

        涡街流量计的流量模型的输出频率的表达式可以主要以下方式：

       

        在上式表达式中，q m 表示的是质量流量，单位为 kg/h，f 表示的是涡街流量计的频率输出，单位为 Hz，K表示的是涡街流量计的流量系数，单位为 m -3 ，表示的是流体密度，单位为 kg/m 3 。

 

1.2 创建孔板流量计的流量模型

        此次研究主要是以孔板流量计的常规标准孔板进行分析，以下表达式为孔板流量计的流量模型：

        

        以上表达式中，q m 表示的是质量流量，单位为 kg/h，d 表示的是开孔直径，单位为毫米，D 表示的是管道直径，单位为毫米，C表示的是流出系数， 表示的是直径比， 表示的是可膨胀系数， 表示的是差压，单位为 kPa， 表示的是节流件正端取压口平面上的流体密度。

 

        在计算式（2）当中，直径比与开孔直径如果不考虑管道出现积污情况挥着孔板磨损情况下，将其设定为常熟，将可膨胀系数与流出系数根据相关规定当中设定的计算公式，尽管所包含的计算公式具有较大的复杂性，但是在特定的流量范围之内可以将计算公式看作常数，这时候就可以将以上表达式简化为如下表达式，在以下表达式中，可以将 K当做常数，然而K的求取过程还是较为复杂。

        

        如果节流式差压孔板流量计已经设计好工况流程，并且在其设计工况之下可以得知差压满程量信号对应的最大流量。所以，大多数流量积算仪生产厂家都将差压满程量信号，设计工况下的蒸汽密度以及满程量流量带入以上算式中可以得出：

        

        在以上表达式中， 表示的是满程量流量， 表示的是差压满程量信号， 表示的是设计工况下的蒸汽密度。之后将表达式（3）代入至表达式（2）中，可以得出在任意工况之下孔板流量计算表达式，该表达式如下所示：

       

 

2 流量积算仪蒸汽密度求取方式

2.1 检定标准规定对于密度的要求

        国家对于流量积算仪的检定有相关标准要求，在其检测期间，该项标准要求主要是规定在检定蒸汽流量时需要在设计工况下进行。此外，需要在设计范围之内选择温度以及压力不变，在设计范围内选择压力以及温度不变。当蒸汽流量信号为最大时需要检定两次。如果处于变化工况下，需要提升流量积算仪密度，这样可以提升蒸汽检定的准确性。

 

2.2 流量积算仪常规的蒸汽密度求取方式

        大部分流量积算仪生产厂家在输入积算仪时都是按照国际上规定的水和水蒸气的性能，并且在完成蒸汽密度求取时主要是采用线性插值来实现的。因为国际上规定的水和水蒸气的性能涉及的表格具有大量的数据，所以存在部分生产厂家在计算蒸汽密度时主要是通过近似公式来完成的。

 

3 流量积算仪密度求取方式对检定结果的影响

3.1 密度求取的准确性影响流量误差

        根据以上表达式可以看出，如果节流式压差孔板流量计中 ，涡街流量计中 ，这样就可以看出如果密度求取产生误差将会直接导致流量积算仪出现较大的误差。所以，为了提升流量积算仪检定结果的准确性，就需要保证密度求取的准确性。

 

3.2 变工况检定条件下密度求取的准确性影响测量结果

        针对于差压式孔板流量计，由上述计算式可以看住，在实际进行孔板流量计算时使用的密度主要是设计流体密度与实际密度的比值完成的。也就是说，当设计状态与实际的工作状态相同时，在需要在实际计算式使用相同的密度值，这样产生的误差也就相同，误差也会由于密度之间的比值进行抵消，这样就会导致在设计状态下使用流量积算仪进行检定时不能及时发现存在的误差。在进行实际计量时，如果与设计工况产生些许偏离，这时候就会导致蒸汽流量由于密度产生的误差不能进行抵消，而出现较大的偏差。所以在实际检定期间需要将实际工况条件与设计工况之间进行些许偏离，这样才能及时发现蒸汽；流量产生的误差，进一步检验处在密度求取时出现的误差。针对涡街流量计，在实际计算蒸汽流量时密度会直接参与，所以孔板流量计在设计状态下进行检定也可以察觉密度出现的误差。在偏离工况下也可以检定蒸汽的流量。由以上结论可以看出，流量积算仪可以在特定工况之下确保检定结果的准确性。现阶段存在多数流量积算仪生产厂家进行实际设计生产时仅仅注重仪器的压力，温度以及蒸汽流量对检定结果准确性的影响，没有注重求取密度时影响流量积算仪的检定结果。在对仪器进行出厂检定时只是在特定工况下进行，这样就不能发现密度选取对检定结果的影响程度。如果根据 JJG 1003- 2005 进行蒸汽流量检定，就会显著提升产品的不合格率。比如，某流量积算仪将密度数据输入至积算仪当中作为查表数据，将大气压设定为 0.1MPa，通过线性内插法推算其他数据。将设计工况设定为 0.9MPa，该流量积算仪的检定结果由于密度误差产生了较大的流量误差。还有少量的流量积算仪在求取密度时主要是通过近似公式法进行，根据相关要求，使用近似公式法求取密度时，如果没有在公式适用范围之内，就会导致公式自身存在误差严重超出流量积算仪的最大误差值，这时将流量积算仪在公式适用范围之内，也会严重影响检定结果的准确性。

 

4 建议与展望

        在流量仪表当中应用计算机技术，可以为其提供强大的技术支持。为了确保求取密度的准确性，在仪表内存里面可以将国际蒸汽表完整写入，并且借助线性内插，这样可以在一定程度上降低求取蒸汽密度的误差值。如果发展条件具有限制性，首先需要严格划定仪表使用的概况范围，并且在特定的工况范围之内将蒸汽密度的误差值控制在合理范围内。如果用户使用的是流量积算仪，需要在采购期间向厂家说明蒸汽饱和以及工况范围等信息，防止出现流量积算仪不在规定范围内进行使用，提升蒸汽流量计量的误差值。针对流量积算仪设计人员以及实际的检定人员来说，需要加强注重蒸汽密度求取方式的差异性对蒸汽流量产生的误差。因为以上产生的误差主要是系统误差，这样就随机与仪器误差进行叠加，这样就会严重出现流量积算仪检定结果的误差值超出范围。

 

5 结论

        随着不断推广的集中供热，也相应提升了蒸汽的使用频率以及使用范围，尤其是出现越来越多的贸易结算需求，这在一定程度上提高了流量积算仪在蒸汽流量剂量方面的要求。长期以来，存在大多数流量积算仪生产厂家进行实际设计生产时仅仅注重仪器的压力，温度以及蒸汽流量对检定结果准确性的影响，没有注重求取密度时影响流量积算仪的检定结果，这就相应提升了蒸汽贸易结算的安全隐患。为了防止出现由于蒸汽流量计量导致供求双方产生较大的矛盾纠纷，需要提升对流量积算仪求取密度方式的重视程度，进一步提升求取密度的准确性，这样才能从根本上提升蒸汽流量计量的可靠性与准确性。