1 引(yǐn)言
   差(chà)壓式(shì)流量計 測量氣(qì)體流(liú)量時，由(yóu)于介質(zhì)工作(zuò)溫度、壓(yā)力(lì)不是恒定(dìng)的，所以需要(yào)對測得(dé)的流量進(jìn)行溫壓補(bǔ)償才能獲(huò)得準(zhǔn)确的(de)流量(liàng)數值。但在(zài)實際(jì)維護(hù)工作中，由(yóu)于概(gài)念模(mó)糊、錯(cuò)誤(wù)，對(duì)公式及參(cān)數的理(lǐ)解(jiě)不夠(gòu)深入嚴謹、各主流dcs或(huò)流(liú)量演算(suàn)儀組(zǔ)态參(cān)數的配(pèi)置不一等原(yuán)因導緻氣(qì)體(tǐ)流(liú)量測量偏差較(jiào)大。
2 溫壓補(bǔ)償
2.1 溫(wēn)壓補(bǔ)償的基本原理
   由于(yú)氣體(tǐ)的可(kě)壓縮性，決(jué)定了其流(liú)量測量的複雜性，氣(qì)體的(de)實際流量除了與儀表的(de)測量信号有關(guān)，還與(yǔ)氣體的實時密度有關，而(ér)氣體(tǐ)的(de)密度又是溫度和壓力(lì)的函數，所(suǒ)以(yǐ)，氣(qì)體的(de)流量(liàng)測量普遍存(cún)在溫壓(yā)補償問題(tí)，其實質(zhì)就是被測氣(qì)體的(de)工況下溫(wēn)度、壓力與(yǔ)設計(jì)數值(zhí)不符(fú)時，而(ér)采取(qǔ)的密度修(xiū)正措施(shī)。
2.2 溫(wēn)壓補(bǔ)償的前提
   隻有(yǒu)計算出流(liú)量，補(bǔ)償才(cái)有(yǒu)意義。溫(wēn)壓補(bǔ)償的前提就是(shì)計(jì)算出流(liú)量，沒有(yǒu)流(liú)量(liàng)計(jì)算，補償就(jiù)無從(cóng)談起。隻要是利(lì)用差壓(yā)原理來(lái)測量流量，都滿(mǎn)足流(liú)量基本(běn)方(fāng)程。流量基本方(fāng)程式（差(chà)壓流量(liàng)計）爲：

式中：
q爲被測氣(qì)體在工作(zuò)狀态下(xià)的體積(jī)流量；
m爲被(bèi)測氣體在工(gōng)作狀态(tài)下的質量流量(liàng)；
k爲系數，它包含(hán)流量(liàng)系數(shù)、膨(péng)脹(zhàng)系數、管道孔徑等參(cān)數(shù)；
Δp爲差壓(yā)，可實時檢(jiǎn)測；
ρ爲工作狀态下的(de)密度，一般(bān)難以直接(jiē)測得(dé)，通常(cháng)通過(guò)溫度(dù)、壓力(lì)、組分求(qiú)得(dé)，需在(zài)線進行溫壓補(bǔ)償。
2.3 溫(wēn)壓補償的(de)基本公式
依據(jù)理想(xiǎng)氣(qì)體、水蒸(zhēng)氣、濕氣體3種情況密(mì)度(dù)變化的(de)具體特點，分别(bié)衍生(shēng)出3種(zhǒng)不同(tóng)的流量補償公式。
（1） 理(lǐ)想氣體溫壓補償公式

式(shì)中：f0爲補償(cháng)前的流量，單位爲m3/h；
f爲(wèi)補償後的流量，單位(wèi)爲m3/h；
p爲工作壓力(lì)，單位爲kpa；
pb爲(wèi)設計壓力，單位(wèi)爲kpa；
t爲(wèi)工作溫度(dù)，單位爲k；
tb爲(wèi)設計溫度(dù)，單位爲k。
（2）水蒸氣溫壓補償(cháng)公式
   水(shuǐ)蒸氣不(bú)等同于理(lǐ)想氣體，其(qí)密(mì)度與溫(wēn)度、壓力沒有現(xiàn)成的、精确的函(hán)數關(guān)系式，隻能從手冊中(zhōng)，根據(jù)溫度和(hé)壓力查(chá)表找出相應的(de)密度，或(huò)以(yǐ)經驗(yàn)公式(shì)來替代，分(fèn)爲兩種(zhǒng)情(qíng)況：
當壓力(lì)變化範圍(wéi)0.1~1.1mpa，溫度變化範圍(wéi)100~400℃時：

當壓力變化(huà)範圍1.0~14.7mpa，溫度變化(huà)範圍(wéi)400~500℃時(shí)

式(shì)中：p爲(wèi)實時壓(yā)力，t爲實(shí)時溫(wēn)度。
（3）濕氣體(tǐ)溫壓補(bǔ)償公式(shì)
   濕氣(qì)體與幹氣(qì)體的不(bú)同(tóng)點是(shì)，其密度(dù)除了與(yǔ)溫度、壓力有關(guān)外(wài)，還與濕度有(yǒu)關，包(bāo)含濕度(dù)補(bǔ)正的(de)濕氣體溫(wēn)壓補償公式：

式(shì)中：
q爲(wèi)補償後的質(zhì)量流(liú)量(liàng)，
q0爲補(bǔ)償前的質量流(liú)量，單位爲kg/m3；
0.804爲溫度0℃，一個标準大(dà)氣壓(yā)下(xià)，水(shuǐ)蒸氣(qì)的密度(dù)，單(dān)位爲(wèi)kg/m3；
ρ0、t0、p0分别(bié)表示(shì)氣體在0℃、一個标(biāo)準大氣壓下的(de)密度(dù)、絕對溫度(dù)、絕對(duì)壓力；
f爲氣(qì)體的(de)絕對濕度，kg/m3；
z爲氣(qì)體壓(yā)縮系(xì)數；
p爲實時壓力；
t爲實時溫(wēn)度；
f、z、ρ0可查表求得。
3 溫(wēn)壓補償(cháng)的實施
3.1 dcs中實現溫壓補償
   在目(mù)前應(yīng)用的主流dcs系統具有數學函數、邏輯運算(suàn)的功(gōng)能塊，方便(biàn)程序得以(yǐ)實現。對于理(lǐ)想(xiǎng)氣體(tǐ)而言(yán)，艾默(mò)生deltav系(xì)統(tǒng)調(diào)用pt_comp模塊、橫(héng)河cs3000 dcs系統調(diào)用tpcfl模塊、和(hé)利(lì)時(shí)maccs dcs系統調用tpcomp模塊、浙大中控(kòng)jx-300xdcs系統調用(yòng)ptcomp模塊，定義相關變量并設置相(xiàng)應參數即可。對(duì)于濕(shī)氣(qì)體(tǐ)或蒸汽而言，隻(zhī)需按照上述對(duì)應的(de)溫壓(yā)補償(cháng)公式(shì)單獨(dú)組态(tài)即可。
3.2 plc中實現溫壓補(bǔ)償
   對(duì)于(yú)plc控(kòng)制系(xì)統，實現起(qǐ)來較(jiào)爲複(fú)雜(zá)。不管是(shì)理想氣體(tǐ)還是(shì)濕氣體或蒸汽(qì)而言，都(dōu)須按照(zhào)各自的補償公(gōng)式自定義功(gōng)能(néng)塊，在(zài)功能(néng)塊中(zhōng)通過文本(běn)化的(de)高級(jí)編程語言編寫應用(yòng)程序，調用(yòng)該功能塊(kuài)來實現密(mì)度計算。
3.3 流(liú)量(liàng)演算儀(yí)中實現溫(wēn)壓補(bǔ)償
   在流量演算(suàn)儀中組态(tài)，若現(xiàn)場爲(wèi)差壓(yā)式儀(yí)表時，一(yī)方面要(yào)注意選用合适(shì)的密度補償模(mó)塊，同(tóng)時還需注(zhù)意通道的(de)正确性、單(dān)位的一緻(zhì)性。若現(xiàn)場爲脈沖式儀表，在設(shè)定儀(yí)表系數時确保單位的一(yī)緻性，且(qiě)隻能測(cè)得工況下的體(tǐ)積流(liú)量，結合已(yǐ)經固化好的密(mì)度補償芯(xīn)片可(kě)算出(chū)對應的質量流(liú)量。
4 溫(wēn)壓補償的(de)典型誤解(jiě)及維護(hù)策(cè)略
4.1 正确對待極(jí)端情況
   要對實際工況波動頻繁及(jí)波動很大(dà)的場(chǎng)合持慎重态度(dù)，否則(zé)單靠(kào)溫壓(yā)補償仍(réng)難達到(dào)測量精度要求(qiú)。自控(kòng)人員應建(jiàn)議工藝人(rén)員查(chá)找工況參(cān)數波(bō)動大及(jí)波動頻(pín)繁的(de)原因，從工藝或設(shè)備上進(jìn)行改進(jìn)才是上(shàng)策。
4.2 油品(pǐn)計(jì)量也需要溫壓補償(cháng)
   石油制品(pǐn)大都(dōu)采用(yòng)壓力(lì)、溫度(dù)修正，它通(tōng)過(guò)密(mì)度與(yǔ)壓力、溫度的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算(suàn)而(ér)得到(dào)。但這種方法并(bìng)非所有情況都是有效(xiào)的(de)，如被(bèi)測介質(zhì)組分經(jīng)常變動，密(mì)度與壓力溫度關系(xì)不明(míng)确或精度(dù)不高(gāo)等就(jiù)難以(yǐ)應用，因此，應該發展(zhǎn)補償的直(zhí)接法（密度、粘度(dù)補償(cháng)），使直接法和間接法(fǎ)（壓力溫度補償）同時并舉(jǔ)，相(xiàng)輔相成(chéng)。
4.3 工(gōng)況流量與标(biāo)準流量的區别(bié)
   工況(kuàng)下的流量(liàng)是指(zhǐ)介質在實(shí)際工(gōng)作狀态下(xià)的流(liú)量，設計流(liú)量是指介質在(zài)某種規定(dìng)條件（一般爲(wèi)設計狀(zhuàng)況）下的(de)流量，标準(zhǔn)流量是指壓(yā)力爲101325pa，溫度(dù)爲20℃時的體積流量。在(zài)實際工(gōng)作(zuò)中有很多(duō)人将設計(jì)流量誤解爲标(biāo)準大(dà)氣壓下的(de)流量，這種情況(kuàng)一定要(yào)加以糾(jiū)正。
4.4 量程與單位必須保證一緻(zhì)
   注意dcs、plc、演算(suàn)儀中(zhōng)的差壓(yā)、溫度、壓力值的(de)上(shàng)下限(xiàn)的設定要與各(gè)個變送器保持(chí)一緻，并要(yào)注意(yì)各個量的(de)單位(wèi)使用(yòng)，單位在任(rèn)何時候(hòu)都需保(bǎo)持(chí)一緻。
4.5 流量系(xì)數設定要慎之(zhī)又慎(shèn)
   在以(yǐ)脈沖(chòng)形式輸出的流(liú)量傳感(gǎn)器（如 渦(wō)街(jiē)流量計 、 渦輪(lún)流量(liàng)計(jì) 、 旋進漩(xuán)渦流量計(jì) 、羅茨(cí)流量計(jì)）中，常用(yòng)儀表(biǎo)常數(shù)來表(biǎo)示脈沖輸(shū)出量(liàng)與流過儀(yí)表的流體(tǐ)流(liú)量之間的靜特性(xìng)。在流(liú)量儀(yí)表中，儀表(biǎo)常數(shù)的定(dìng)義是(shì)單位(wèi)體積流體流過流(liú)量(liàng)計時(shí)流量計(jì)發(fā)出的脈沖(chòng)數，其單位(wèi)爲l-1或m-3，有(yǒu)些儀表(biǎo)中将(jiāng)單位标(biāo)示爲流量系數k（單(dān)位爲p/l或p/m-3，有(yǒu)的單(dān)位爲i/l，有的單位(wèi)爲ξ單位爲l/p，有的單位(wèi)爲n/l，或n/m-3），在進(jìn)行計算時，應保(bǎo)持量(liàng)綱的一緻(zhì)性，有(yǒu)時需(xū)進行(háng)簡單單位換算(suàn)，否則容易(yì)出(chū)錯。
4.6 避免(miǎn)重複(fú)開方(fāng)
   差壓式流量計總是(shì)要有開方(fāng)運算這一環節(jiē)，但若在 差壓變(biàn)送器(qì) 開了(le)平方後，在二次儀表(biǎo)（dcs、plc、流量演算儀）中再(zài)開方一次，就(jiù)會産(chǎn)生相當大(dà)的誤(wù)差，重(zhòng)複開(kāi)方使(shǐ)得(dé)儀表示(shì)值偏大。
4.7 避免将(jiāng)絕對壓力(lì)當表壓來處理
   在(zài)帶(dài)壓力補償的流量測(cè)量(liàng)系統中(zhōng)，其中(zhōng)最容易出錯的(de)是(shì)将絕對(duì)壓力當表壓(yā)來(lái)處理，流量(liàng)補償(cháng)中用的壓(yā)力變(biàn)送器一(yī)般均爲(wèi)表壓力變(biàn)送器(qì)，但在(zài)差壓(yā)流量(liàng)計中進行(háng)壓力補償的公式爲(wèi)絕壓(yā)，将絕(jué)對壓(yā)力當表壓來處(chù)理帶來(lái)的(de)誤差(chà)是顯著(zhe)的(de)，而且(qiě)操作壓(yā)力越低(dī)，影響(xiǎng)越大。
4.8 溫壓(yā)補(bǔ)償不是萬能(néng)的
   當(dāng)工況參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值太(tài)多，或(huò)工況參數波動(dòng)頻繁(fán)且太大時，即使有了(le)溫壓補正措施，仍難達到(dào)測量(liàng)精度要求(qiú)，此時(shí)對于(yú)特定的孔(kǒng)闆而言，隻能重(zhòng)新計(jì)算差壓與(yǔ)流量之間(jiān)的關(guān)系。
5 結束語
   氣體(tǐ)流量測量普遍(biàn)存(cún)在(zài)溫壓補償(cháng)問題，這(zhè)是由氣體的特(tè)性(xìng)所确(què)定的。因(yīn)此，在氣(qì)體流(liú)量測(cè)量系(xì)統中(zhōng)，溫壓補償是其(qí)中一個不(bú)可缺少的環節。深入了解(jiě)溫壓(yā)補償(cháng)的機理，将其靈活應用于(yú)工作(zuò)實踐中，真(zhēn)正做到流(liú)量測(cè)量了(le)然于心，才(cái)能在(zài)工作中不(bú)被動

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