四、用線性孔板差壓流量計測量蒸汽質量流量
傳統(tǒng)的孔板流量計最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，這一缺點大大的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）與流量成線性關系，并大大地擴大范圍度，其結構如圖（3.34）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與孔板前后產生的差壓之間有如下關系，即：
在如圖3.34所示的線性孔板中，于孔板處插入一個仿錘形活塞，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3.36成立，即：
由式（3.39）可知，流量與差壓成線性關系，所以取出差壓信號即可得到流量。
（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%～100%FS，保證精確度的范圍為5%～100%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，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，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。
①對線性孔板逐臺用水標定。
從式(3.36) 和式(3.37)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次方成線性關系，就能使差壓與流量之間的線性關系成立。但是，活塞的曲面加工得很理想是困難的，最終不得不用逐臺標定的方法來彌補這一不足。
Spirax-sarco公司對線性孔板進行逐臺標定是以水為介質,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3.40所示為一臺DN200線性孔板標定曲線,圖中的差壓單位為inH2O（1inH2O=249.0889Pa）表3.41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量流量是建立在水的密度ρ=998.29kg/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)寫入二次表中的折線表，然后二次表根據(jù)輸入的差壓信號(電流值）用查表和線性內插的方法求得水流量值qmw。
