蒸汽流量计主要用于工业管道介质气体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度***,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械***件，因此可靠性***,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性***,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字高冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。应力式涡街流量计是一种采用压电晶体作为检测元件，输出与流量成正比的标准信号的流量仪表。该仪表可以直接与智能流量积算仪配套使用，也可以与计算机及集散系统配套使用，对不同介质的流量参数进行测量。该仪表根据流体涡街的检测原理，其检测涡街的压电晶体不与介质接触，仪表具有结构简单、通用性好和稳定性***的特点.在流体中设置三角形旋涡发生体，则在旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列.设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为V。旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到关系式:
斯***罗哈尔数Sr与雷诺数Re之间的关系如图2所示:在曲线平缓的范围内旋涡的发生频率与流速成正比,并且不受流体的密度、粘度等介质参数的影响，因此，只要知道了斯***罗哈尔数，通过检测出旋涡的发生频率，就可以正确地测量流量。

蒸汽流量计特点:
检测元件不接触流体，可靠性***，介质适应性强。 无可动部件，耐磨损，结构牢靠、简单。

 由于蒸汽流量测量装置在设计过程中提供的设计温度、压力与实际运行的工作温度、压力有一定的差异或***由于生产运行造成蒸汽温度、压力波动与设计状态差别较大，而***大多数流量计，只有在蒸汽工况与设计条件一致的情况下才能保证较***的测量精度，所以测出的流量不能真实反映其工作状态下的实际流量。为此必须对蒸汽流量测量的温度、压力进行补偿。
      1 蒸汽流量测量用差压式流量计的选型
      蒸汽是比较特殊的介质，随着温度、压力的变化，蒸汽的存在形式也不同，主要有饱和蒸汽和过热蒸汽。在热电公司生产经营运行中一般采用管道输送饱和蒸汽或超过热蒸汽，主要因为：***是提高蒸汽的过热度，尽量减少蒸汽的含水量，防止水击现象的产生；二是解决不同蒸汽状况下，蒸汽流量难以计量的问题。
      测量蒸汽流量计的仪表很多，主要有采用节流装置的差压式（孔板、喷嘴、均速管、弯管）流量计，旋翼式流量计，阿牛巴流量计，浮子式流量计等。而采用节流装置的差压式流量计，由于节流件具有结构简单可靠、无可动部件、不怕振动、耐高温和可适应其它恶劣条件，同时又具有一套完整的技术规范和标准，在蒸汽流量计量中占有重要的地位。这种方法除了配置节流件和相应的差压变送器，还必须配套压力变送器。温度传感器和流量积算仪等，从而可以对蒸汽流量进行温度、压力补偿，计算出不同工况下的蒸汽质量流量。
      节流装置的设计制造安装依照GB/T2624-93《流量测量节流装置用孔板、喷嘴、文丘里管测量充满管的流体流量》，检定按JJG64O-94《差压式流量计检定规程》。用于蒸汽测量的节流装置分类与适用范围如表1。
表1 用于蒸汽测量的节流装置分类与适用范围
节流件类型
取压方式
适用范围
公称通径DN,mm
公称压力PN,MPa
直径比β=d/D
雷诺数ReD
标准孔板
角接环室取压
      2 差压式流量计测量蒸汽流量的原理
      蒸汽计量中用节流元件作为检测元件时，其流量公式为：
式中：qm——质量流量，kg/s；
         c   —— 流出系数；
         d  —— 节流件开孔直径，m；
         ε  —— 可膨胀性系数；
        ρ—— 被测流体密度，kg/m3；
         β  —— 节流件孔径与直管段内径之比，β=d/D；
      △P  —— 差压，Pa。
      在式（1）中，β和d为常数，c和ε在一定的范围内可看作常数，目前生产的流量计也是把c和ε作为常数，因此式（1）可简化为：
      当蒸汽的工艺操作条件（压力或温度）变化时，假设此时的蒸汽密度为ρs，如果孔板前后的差压不变，仍是△P，此时质量流量qms：
      在实际应用中，常用流量测量检测点附近的温度、压力，经计算或查表后得到相应的密度，按公式（3）再求得瞬时质量流量，这就是所谓蒸汽流量的温度、压力补偿。过热蒸汽状态和饱和蒸汽状态有不同的补偿方法。
       2.1 过热蒸汽质量流量的测量
      当流体为过热蒸汽时，被测蒸汽密度ρ取决于蒸汽的压力P和蒸汽的温度T，P取自节流件上游取压口，T的测点一般选取在节流件上游足够长度的部位，由于差压式流量计测量是建立在蒸汽流过节流件时不发生相变的基础上，所以温度T的测点选取在节流件下游5D管段上也是合适的。其温度压力补偿控制方框图如图1。
      2.2 饱和蒸汽质量流量的测量
      饱和蒸汽的压力和温度是******对应的，饱和蒸汽的密度从其压力或从其温度查到的密度值是相等的，所以饱和蒸汽流量的补偿既可用压力补偿也可用温度补偿。
      其压力补偿控制方框图如图2，温度补偿控制方框图如图3。
      3 过热蒸汽流量测量温度、压力补偿实现的办法
      在蒸汽的计量上，蒸汽质量流量主要与密度有关，而密度虽然也是温度、压力的函数，但不再遵循理想气体状态方程，且在不同压力、温度区间，函数的关系也就不同，很难用一个简单的函数关系式表示，因此关键是蒸汽密度的确定。常用的蒸汽密度的确定方法有两种。
      3.1 查表法
      把蒸汽密度表载入流量积算仪中，流量积算仪根据被测状态的温度、压力，从表中查出相应的密度值。现在许多仪表也是这样做的，这种流量积算仪补偿效果比较准确，能正确反映不同工况下的蒸汽质量流量。
      3.2 计算法
    ·自己拟合公式（或***生产制造厂家给出公式）
    ·乌卡诺维奇公式
    ·IFC1967公式
      例如有个公司用的拟合公式为：
式中：t——温度，℃；
         P——表压，MPa。
         蒸汽实际工况条件为：
         工作压力变化范围，0.1~1.2 MPa
         工作温度变化范围，160~400 ℃
         取特殊点对公式（4）验证：
        1）P=0.3MPa（P高压力=0.4MPa），t=160℃  
      在此温度压力状态下查表得ρ=2.06735 kg/m3
      2）P=0.5 MPa（P高压力=0.6 MPa），t=180 ℃   ρ’=2.69611 kg/m3
      在此温度压力状态下查表得ρ=2.9886 kg/m3
      3）P=0.8 MPa（P高压力=0.9 MPa），t=200 ℃     ρ’= 4.09261 kg/m3
      在此温度压力状态下查表得ρ=4.3418 kg/m3
      4）P=1.2MPa（P高压力=1.3 MPa），t=400 ℃     ρ’=4.00374 kg/m3
      在此温度压力状态下查表得ρ=4.2591 kg/m3 
      通过以上计算我们可以看出：采用的密度补偿公式的计算误差太大，不能满足计量仪表的要求。用公式法***是采用“IFC1967公式”。
      3.3 比较
 应用查表法，由于饱和蒸汽和过热蒸汽的密度都有其密度表，把数表输入流量积算仪中，它***能正确反映不同工况下的蒸汽密度情况，而且***完整、***全面。但它数据量大，占了大量的空间，应用数表要***先判断是饱和蒸汽还是过热蒸汽，再查不同的数表。另外数表的变量是有一定步长的非连续量，对于两点之间的数据，需经过数学内插法处理获得任特点的密度。应用公式计算，不需占用大量的内存空间，便于仪表应用，***于使用哪一个公式，根据不同场所，不同需要，选用不同公式。用“IFC1967公式”虽然公式繁杂一些，但在压力为0~16.65MPa范围内，计算的过热蒸汽及饱和蒸汽密度值符合国际标准。应用公式只需用温度、压力信号即可进行补偿，而不需要判断是饱和状态或是过热状态。
4 带温度压力补偿流量积算仪的校验
  对蒸汽流量温度压力补偿后流量积算仪的校验，是判断***台流量积算仪反映温度压力补偿是否正确的一步重要工作。用实例说明这个问题，例如：采用标准孔板测量过热蒸汽流量，表计的测量范围为0~120 t/h，表计型号：选用虹润仪表SWPLC803-02-AAG-HL-A，差压信号：4~20 mA/0-85 kPa，压力补偿信号：4~20 mA/0~6 MPa，温度补偿信号：Pt100/0~400 ℃。设计工作状况，在压力P=3.2 MPa，温度T＝250 ℃，差压信号为85 kPa时，***瞬时值流量为120 t/h。由：
当压力为3.2 MPa（高压力为3.30133 MPa），温度为250℃时查过热蒸汽密度表得：ρ=1/v=1/0.06299=15.875 kg/m3，V为比容值。
 查看表计******参数设定，流出系数K1的自动计算值是否与之相一致，然后按规定要求设定二***参数数值。
 4.1 温度、压力补偿前各通道显示值的校验
  对温度、压力和设计状况下流量通道的检验，与单点数字显示仪表的检定规程一致。
 4.2 温度、压力补偿后瞬时值流量特殊点的校对（如表2）
表2 温度、压力补偿后瞬时值流量特殊点的校对
类型
单位
显示或输入值
      若要校对其它状态下流量的情况，根据这***方法，可对任高温度压力某***量状态下进行校对验证。例如对压力P=3.0 MPa（高压力3.10133 MPa），温度T＝285 ℃，不进行温度压力补偿时流量为62 t/h的验证。
      由于在设计状态下，压力为3.2 MPa（高压力为3.30133 MPa），温度为250℃时查过热蒸汽密度表得：ρ=1/v=1/0.06299=15.8755 kg/m3。而在此状态下查过热蒸汽密度表得：ρs=1/v=1/0.07531=13.2784 kg/m3 
      得
      此值与实际显示的值相比较就得出其误差值，判断表计的准确性。
      5 过热蒸汽流量计测量温度、压力补偿存在的问题
      对蒸汽流量的测量根据：
      β和d为常数，c和ε在一定的范围内可看作常数，得：
      c和ε在一定的范围内可看作常数，但是，当蒸汽的状况偏离设计状态时，其c流出系数和ε可膨胀性系数就会发生变化。特别是在高压时，则必须考虑气体的可膨胀性系数的影响。对于过热蒸汽，必须作实际气体处理。气体在低压区（如小于1 MPa）的压缩系数都接近于1。在该区域内，只要温度不是太低，即使不对可膨胀性系数进行修正，也不会引起明显的误差，完全可以满足工程上的要求。但在高压区，则必须考虑可膨胀性系数的影响，否则将会造成明显的误差。像常规方法那样将K看成常数，将会造成***忽视的测量误差。有的刊物分析计算表明，当温度和压力在设计值T0和P0的基础上变化20%，ReD变化60%时，如果我们只补偿密度变化的影响，即使密度变化可能引入的误差为***，即认为已实现了对密度的完全补偿，其它各参数变化累加后的***误差达6%左右。其中，ε引入的误差***为明显。所以，要想提高仪表的测量精度，除补偿密度外，还应考虑整个补偿方程中其它参数变化的补偿问题。
      6 问题的解决办法
      由流量公式：
知：
      公式中的流出系数c是由试验取得的，并且与节流件的形式、取压方式、节流装置开孔直径和管道的直径比β 、以及流动状态（雷诺数）有关。在选定节流件并确定取压方式后，可认为流出系数是雷诺数ReD和直径比β的函数，即：
      c=f（ReD，β）
      试验表明，节流装置一定，其直径比β也一定，为此，c=φ（ReD）。例如用角接取压标准孔板的流出系数从出版资料中查得其经验公式为：
      此式仅适用于2X104≤ReD≤107的范围内。
      流量公式中的可膨胀性系数ε只能通过试验来确定，例如用角接取压标准孔板的可膨胀性系数从出版资料中查得其经验公式为：
     ε=1-（0.3707+0.3184β4 ）·[（1-p2/p1）1/k]0.935
     式中：β——节流件孔径与直管段内径之比，β=d/D；
      k——已知蒸汽的等熵指数。
      将以上2个公式列入流量积算仪中，就可对不同状态下的蒸汽计算出流出系数c和可膨胀性系数ε，可实现对流量公式
      中k值的修正，再加上温度压力补偿，便可准确地推算出不同状态下蒸汽的质量流量。