[摘要]文章基于JJG1003-2005《流量積算儀》檢定規程和JJG640-1994《差壓式流量計》檢定規程對流量積算儀的生產和使用現狀進行分析，給出幾個合理使用的建議。
根據《能源計量監督管理辦法》（國家質監總局第132號令）第八條的要求，用能單位應當按照規定使用符合要求的能量計量器具，確保在用能源計量器具的量值準確可靠。現就城市集中供熱的流量計量為例，對作為常用能量計量的流量積算儀的生產、使用狀況進行分析和研究，提出幾個合理使用的建議。
2000年上海市經委出臺了《上海市城市集中供熱管理辦法》，對當時的18條熱網加強了計量管理，計量器具依法實施強制檢定，不盡合理的計量器具（如雙波紋管差壓計等）采取*逐步淘汰的辦法。
在蒸汽流量的計量器具中大量采用了與孔板流量計或渦街流量計配合使用的流量積算儀。該辦法的實施為減少熱損、節能減排、合理結算起到了重要作用。
1 流量積算儀在流量計量中的作用和現狀
流量積算儀是流量二次儀表，對流量控制與監測起到了很大的作用，也是用能單位*的重要設備。這些流量積算儀有比較強的功能，能與差壓式流量計（如孔板流量計）或速度式流量計（如渦街流量計）配合顯示瞬時流量和累積流量，同時還可以顯示工況的壓力、溫度和密度，有些還具有通訊功能。
流量積算儀有一個發展過程，它的前身是電動單元組合儀表的開方積算器，輸人信號來自差壓變送器，以后又增加了密度補償（壓力、溫度補償），在輸入信號方面又增加了脈沖頻率的，是工業過程測量和控制系統中的流量測量和控制儀表，可以對運行在設計工況附近的蒸汽進行準確計量，目前又被大量使用在能源的計量領域。
近些年來由于產業調整，蒸汽的用量變化較大，按常規及時更換孔板、管道，但仍不能達到準確計量。這是因為不可能做到均衡用氣，往往高峰和低谷的用氣量相差較大，偏離設計流量的狀況越嚴重誤差就越大。經分析，目前常用的過程測控用流量積算儀不宜用于流量經常變化的能源計量中。因為它與孔板流量測量的數學模型之間有差異導致誤差。
用于工業過程測量和控制系統中的流量積算儀與孔板流量計配合使用時，當孔板前后的壓差信號用的是4—20mA輸出的差壓變送器時，測量的數學模型為：

式中：q為質量流量；qmax為設計工況下的Z大質量流量；k為狀態補償函數，與壓力、溫度、濕度、可膨脹系數和雷諾數等因素有關，要求不高時取k=1；ρ為實際工況的密度，kg／m；ρ為設計工況的密度，kg／m；I為差壓變送器的輸出電流，mA。

3600（JJG640—1994《差壓式流量計》檢定規程給出的孔板流量計的質量流量計算公式）的工程化形式。兩者具有一定誤差，狀態補償函數k的合理給出將大大縮小數學模型之間的誤差。目前，在用的流量積算儀幾乎只進行密度的補償，均取k=1，未對可膨脹系數和雷諾數進行補償。這就是造成偏離設計流量越嚴重誤差就越大的主要原因。
以一某發電廠對其鄰廠提供過熱蒸汽為例分析誤差產生的原因和程度。用孔板節流件配差壓變送器、壓力變送器、鉑電阻和智能流量積算儀進行流量計量。工況及孔板設計參數如表1。

按設計慣例，首先應根據以上設計參數按JJG640-1994規程計算常用差壓與開孔直徑。程序為：按常用流量、Z大流量和Z大差壓計算常用差壓，再用常用差壓和常用流量確定孑L板的開孔直徑。然后用迭代方式按數學模型驗算常用流量的符合性。在Z后認定孔板的開孔直徑后發現孔板流量計在各流量點的理論流量值與流量積算儀工程化的計算值只有在常用流量點附近誤差Z小。表2為設計工況（溫度70~C、表壓力0．6MPa、密度2．85860kg/m）時兩種流量數學模型的比較結果。

從這些數據可以觀察到：差壓信號為20kPa（常用差壓附近）時兩種數學模型理論值誤差在±0．2％之內；差壓信號小于20kPa時，流量積算儀的流量計算值偏低，越小誤差越大；差壓信號大于20kPa時，流量積算儀的流量計算值偏高。同樣，偏離越遠偏差越大，考慮工況的偏離，僅數學模型的不同誤差Z大可達1．5％。
產生偏差的原因在于流量積算儀工程化的流量公式中g只是設計工況和常用流量的產物，沒有隨工況和流量的變化而變化。因此，在流量不能運行在設計的常用流量附近時k不能為1，應介入一個補償函數以減小它們的誤差。
由于流量積算儀的g。是按設計工況及常用流量的占、C和／3計算得到的。而、c和／3并不是一個定數，與差壓卸、壓力P和溫度t有關。經分析，C和的變化較小，的變化卻不可忽視，因為它與△p和P的關系更密切。應設法對可膨脹性系數ε進行補償，

流量積算儀在數學模型中增加補償函數k的功能設置后，計量性能大為改善。在設計工況附近36％～100％流量范圍內理論流量的相對誤差不超過±0.16％。
2流量積算儀用于貿易結算時應重視的幾個問題
（1）流量積算儀的流量信號來自孔板時，流量應嚴格控制在常用流量附近，而且也應該在設計工況下運行才不至于造成明顯的流量理論值誤差。
（2）鑒于目前70％的流量裝置是孔板加流量積算儀的現狀，為提高準確性必須對流量積算儀進行改進。運用可膨脹系數補償函數k可有效地提高測量準確度。目前有提供可膨脹系數補償的流量積算儀，希望得到實際有效的運用。因能源計量和貿易結算迫切要求有準確的計量。
（3）用于貿易結算的差壓式流量裝置，由于孔板流量計算是一個復雜的循環過程，其值只有經過迭代運算才能逐步逼近到準確的流量值，每一個工況參數的變化都會引起流量計算值的變化，目前絕大部分的流量積算儀很難做到這一點。現代技術提供的CPU有*的運算能力，帶CPU的流量顯示儀表或流量裝置（如一體化的孔板流量計）可以按孔板流量計算公式實時計算流量，所以準確度比普通的流量積算儀高出很多，特別是在離常用流量較遠的流量點上，仍能保持很高的測量準確度，為能源計量提供保障，是流量積算儀的發展方向。