過熱蒸汽流量計-現(xiàn)場顯示
    傳統(tǒng)的孔板流量計大的不足是在被測流量相對于滿量程流量較小時，差壓信號很小，這一缺點大大影響其范圍度和測量精確度。人們針對其不足在傳統(tǒng)的孔板式差壓流量計基礎上開發(fā)了可變面積可變壓頭孔板流量計。因為其輸出的差壓信號與被測流量之間有線性關(guān)系，所以也稱線性孔板差壓流量計。
（1）線性孔板流量計工作原理線性孔板又稱彈性加載可變面積可變壓頭孔板，其環(huán)隙面積隨流量大小而自動變化，曲面圓錐形塞子在差壓彈簧力的作用下來回移動，環(huán)隙變化使輸出信號（差壓）與流量成線性關(guān)系，并大大地擴大范圍度，其結(jié)構(gòu)如圖3. 4所示。
 在孔板流量計中，當流體流過開孔面積為A的孔板時，流量q與孔板前后產(chǎn)生的差壓之間有如下關(guān)系，即

式中 q——流量；
     K1——常數(shù)；
     A——孔板開孔面積；
     △P——差壓。

1-穩(wěn)定裝置;2-紡錘形活塞;3-固定孔板;4-排氣孔;5-標定和鎖定蝸桿裝置;6-軸支撐;7-低壓側(cè)差壓檢出接頭;8-高張力精密彈簧;9-排水孔;10-高壓側(cè)差壓檢出接頭
在如圖3.4所示的線性孔板中，于孔板處插入一個紡錘形活塞，由差壓引起的活塞-彈簧組件的壓縮量（活塞的移動距離）為X，則式（（3.5）成立，即：△P=K2X
式中K2——彈簧系數(shù)。
當活塞向前移動時，流通面積受活塞形狀的影響而發(fā)生變化，其關(guān)系為：

式中 K3——常數(shù)。
由式（3.5）和式（3.6）得

將式（3.7）代入式（3.4）得

（2）特點
    ①范圍度寬。在使用0.1%精確度的差壓變送器時典型的線性孔板差壓式流量計可測范圍為1%~FS，保證精確度的范圍為5%~FS（若使用更高精確度的差壓變送器，如0.05%精確度，范圍度可進一步提高），因此，對于流量變化大的測量對象，一臺流量計就可解決。能適應蒸汽、燃油測量的夏季、冬季負荷變化。
    ②線性差壓輸出。差壓信號與流量成線性關(guān)系，被測流量相對于滿量程流量較小時，差壓信號幅值也較大，有利于提高測量精確度。
    ③直管段要求低。由于孔板的變面積設計，使其成為在高雷諾數(shù)條件下工作的測量機構(gòu)，可在緊靠彎管、三通下游的部位進行測量（為了保證測量精確度，制造廠還是要求上游直管段≥6倍管徑，下游直管段≥3倍管徑）。
    （3）保證測量精確度的措施典型的線性孔板流量計GILFLO承諾具有±1%精確度，為了達到這一指標，采取了幾項重要措施，其中包括如下幾項。
從式（3.5）和式（3.6）可知，只要線性孔板中的彈簧線性好，而且活塞被加工成理想形狀，    使得流通面積A與位移X的1/2次方成線性關(guān)系，就能使差壓與流量之間的線性關(guān)系成立，但是，活塞的曲面加工得很理想是困難的，終不得不用逐臺標定的方法來彌補這一不足。
ABG公司對線性孔板進行逐臺標定是以水為介質(zhì)，不同口徑的線性孔板均選擇14個標定點，其中流量較小時，標定點排得較密，圖3.5所示為一臺DN200線性孔板的標定曲線.圖中的差壓單位為inH2O，（lin H20= 249.0889Pa），表3.1所列是一臺DN200的線性孔板的實際標定數(shù)據(jù)，其中從體積流量換算到質(zhì)量流量是建立在水的密度ρ= 998. 29 kg/m3基礎上的。
    而利用標定數(shù)據(jù)對線性孔板的非線性誤差進行校正還需借助于流量二次表。具體做法是將標定數(shù)據(jù)寫人二次表中的折線表，然后二次表根據(jù)輸入的差壓信號（電流值）用查表和線性內(nèi)插的方法求得水流量值qmw

式中 qm——被測流體質(zhì)量流量，kg/h；
     qmw——標定流體（水）流量，kg/h；
     ρf——被測流體密度，kg/m3；
     ρw——標定流體（水）密度，kg/m3.
②雷諾數(shù)校正.孔板流量計的流量系數(shù)同雷諾數(shù)之間有確定的函數(shù)關(guān)系，當質(zhì)量流量變化時，雷諾數(shù)成正比變化，因而引起流量系數(shù)的變化。在流量計中采用較簡單的經(jīng)驗公式（3.10）進行雷諾數(shù)校正。

但若計算結(jié)果大于m值時，則取kre=m。n和m數(shù)值同孔板的口徑DN有關(guān)，已經(jīng)固化在制造商提供的流量二次表內(nèi)。
③溫度對線性孔板的影響及其校正。溫度對線性孔板影響使之產(chǎn)生誤差主要通過三條途徑。
    a.流體溫度變化引起流體密度變化，從而導致差壓與流量之間的關(guān)系變化。
    b.流體溫度變化引起管道內(nèi)徑、孔板開孔直徑以及活塞幾何尺寸的變化，溫度升高，環(huán)隙面積增大，導致流量計示值有偏低趨勢。
    c.流體溫度變化，線性孔板中的承載彈簧溫度相應變化，引起式（（3-5）中的彈簧常數(shù)K2發(fā)生變化.溫度升高，K2減小，活塞位移X增大，用通俗的話來說就是溫度升高，彈簧變軟，在相同的差壓條件下，活塞位移增大。因此，環(huán)隙面積相應增大，流量計示值也有偏低趨勢。
  上述三條途徑對流量示值的影響都可以進行校正，其中途徑a可由式（3.13）中的流體
密度進行補償。在線性孔板用來測量蒸汽流量時，流體溫度作為自變量，參與查蒸汽密度
表，從而可由二次表自動進行此項補償。途徑b和c流量示值的影響關(guān)系較復雜，在流量計中，采用式（3.11）-所示的經(jīng)驗公式進行校正。
k=1+B（t-tc）
式中kt——溫度校正系數(shù)；
    B——系數(shù)，℃（取B=0.000189℃）；
    t——流體溫度℃；
    tc——標定時流體溫度，℃（tc常為20℃）
    此項校正也是在流量二次表中完成的，其中t為來自溫度傳感器（變送器）的流體溫度信號。
④可膨脹性校正。節(jié)流式差壓流量計用來測量蒸汽、氣體流量時，必須進行流體的可膨脹性（expansibility）校正，線性孔板也不例外.傳統(tǒng)孔板的可膨脹性系數(shù)修正請參閱本書第8章8.2節(jié)。在流量計中用式（3.12）進行校正。

式中 kε——可膨脹性系數(shù)；
     β——直徑比（孔板開孔直徑與管道內(nèi)徑之比）；
     △P——差壓，Pa；
     k——等熵指數(shù)；
     P1——節(jié)流件正端取壓口絕壓，Pa。
可膨脹性校正液在流量二次儀表中完成，由二次表進行在線計算。
⑤蒸汽質(zhì)量流量的計算。用流量計測量蒸汽流量時，蒸汽質(zhì)量流量在二次表中由式（3. 13）計算得到。

式中qms——蒸汽質(zhì)量流量，kg/h；
    kre——雷諾數(shù)校正系數(shù)；
    kε——可膨脹性系數(shù)；
    kt——溫度校正系數(shù)；
    ρf——被測流體工作狀態(tài)密度，kg/m3；
    ρw——標定流體（水）的密度，kg/m3；
    qmw——水的質(zhì)量流量，kg/h。
在流量二次表中，先由差壓輸入信號查折線表得到qmw，再由蒸汽溫度、壓力值查蒸汽密度表得ρf,然后與校正系數(shù)kre、kε、kt一起（ρw為設置數(shù)據(jù)）計算得到蒸汽質(zhì)量流量qms。