在现场环境下带温压补偿的流量计作用

1、介绍

　　当差压流量计测量气体流量时，由于介质的工作温度和压力不是恒定的，因此需要对测得的流量进行温度和压力补偿以获得准确的流量值。但在实际维护工作中，由于概念模糊不清，对公式和参数的理解不够全面和严谨，主流DCS或流量计配置参数配置不一致，导致气流偏差较大测量。

2、温度和压力补偿

2.1、温度和压力补偿的基本原理

　　由于气体的可压缩性，确定了流量测量的复杂性。气体的实际流量与仪器的测量信号有关，也与气体的实时密度有关。气体的密度是温度和压力的函数。气体的流量测量通常会遇到温度和压力补偿的问题。这种测量的实质是在测量气体的操作条件下温度和压力与设计值不匹配时所采取的密度校正措施。

2.2、温度和压力补偿的先决条件

　　如果计算流量，补偿才有意义。温度和压力补偿的前提是计算流量。没有补偿，就没有办法赔偿。只要使用差压原理来测量流量，就可以满足基本流量方程。基本流量方程型号（差压流量计）是：

在公式：

q是工作条件下被测气体的体积流量;

M是工作条件下被测气体的质量流量;

k是系数，它包含流量系数，膨胀系数，管径等参数;

Δp是差压，可以实时检测;

ρ是工作状态下的密度，一般难以直接测量，一般通过温度，压力，元件获得，在线温度和压力补偿。

2.3、温度和压力补偿的基本公式

　　根据理想气体，水蒸气和湿气密度变化的具体特点，推导出三种不同的流量补偿公式。

（1）理想的气体温度和压力补偿公式

公式中：F0为补偿前的流量，单位为m3 / h;

F是以m3 / h为单位的补偿流量;

P为工作压力，单位为kPa;

Pb是以kPa为单位的设计压力;

T是工作温度，单位是K;

Tb是设计温度，单位是K.

（2）水汽压力补偿公式

　　水蒸气不等于理想气体，其密度与温度和压力之间没有现成的准确函数关系。仅从手册中，根据温度和压力查找表找到相应的密度，或者用经验公式替换。有两种情况：

当压力变化范围为0.1〜1.1MPa，温度变化范围为100〜400℃时：

当压力从1.0变化到14.7MPa并且温度从400变化到500℃时

在公式中：P是实时压力，T是实时温度。

（3）湿气温度和压力补偿公式

　　湿气与干气的区别在于它的密度与温度和压力有关，也与湿度有关，包括湿气温度和湿度校正的压力补偿公式：

在公式：

Q是补偿质量流量，

Q0为补偿前的质量流量，单位为kg / m3;

0.804是0℃的温度，标准大气压下的水蒸气密度单位为kg / m3;

P 0，T 0，P 0分别表示在0℃和标准大气压下的气体的密度，绝对温度和绝对压力;

F是气体的绝对湿度，kg / m3;

Z是气体压缩系数;

P是实时压力;

T是实时温度;

F，Z，ρ0可以查表得到它了。

3、实施温度和压力补偿

3.1、在DCS中实现温度和压力补偿

　　目前使用的主流DCS系统具有数学功能和逻辑操作的功能块以促进程序的实现。对于理想气体，艾默生DeltaV系统调用PT_COMP模块，横河CS3000 DCS系统调用TPCFL模块，以及Leech MacCS DCS系统调用TPCOMP模块，浙江大学在控制JX-300XDCS系统调用PTCOMP模块时，定义相关变量并设置相应的变量参数你可以。对于湿气或蒸汽，只需根据上述相应的温度和压力补偿公式进行配置即可。

3.2、PLC实现温度和压力补偿

　　对于PLC控制系统来说，实施起来比较复杂。无论是理想的气体还是湿气或蒸汽，功能块都必须根据各自的补偿公式来定义。在功能块中，应用程序是以基于文本的高级编程语言编写的，调用功能块来实现密度计算。

3.3、在交通计算器中实现温度和压力补偿

　　在流量计算仪中配置，如果现场是差压计，一方面要注意选择合适的密度补偿模块也需要注意通道的正确性和单元的一致性。 如果该场是脉冲流量计，则在设置流量计系数时可确保设备的一致性，并且只能测量工况下的流量。 通过组合固化的密度补偿芯片可以计算相应的质量流量。

4、温度和压力补偿的典型误解和维护策略

4.1、正确处理极端条件

　　在实际工作条件频繁波动，波动较大的场合，要慎重对待。否则，仅仅基于温度和压力补偿，仍然难以达到测量精度要求。自我控制人员应建议工匠了解操作参数波动大，频繁起伏的原因。改进工艺或设备是最好的策略。

4.2、油压测量还需要温度和压力补偿

　　大多数石油产品使用压力和温度校正，这些校正是根据密度，压力和温度计算的。但是，这种方法在所有情况下都是无效的。如果测得的介质组分频繁变化，密度与压力温度之间的关系不清晰或难以应用准确性，应开发一种直接的补偿方法（密度和粘度补偿）。 ，直接法和间接法（压力和温度补偿）同时进行并相互补充。

4.3、操作条件和标准流程之间的差异

　　操作条件下的流量是指实际工作条件下介质的流量。设计流程是指在某些特定条件（通常为设计条件）下介质的流动。标准流量是指101325Pa的压力和20℃的温度。体积流量。事实上许多在办公室工作的人把设计流程误解为标准大气压下的流动，这种情况必须纠正。

4.4、范围和单位必须一致

　　请注意，DCS，PLC和计算器中差压，温度和压力的上限和下限的设置必须与每台变送器一致，并且要注意使用每个单元的单位。设备必须始终保持一致。

4.5、仔细设定流量系数

　　在脉冲形式的流量传感器输出中（例如涡流流量计，涡轮流量计，旋进涡流流量计和罗茨流量计），通常使用的流量计常数用于表示脉冲输出和通过流量计的流体流量之间的关系。静态特性。在流量计中，仪表常数定义为单位体积流体流经流量计时流量计发出的脉冲数。单位是L-1或m-3。在一些仪表中，单位标记为流量系数K（单位是P / L或P / m-3，有些单位是I / L，有些单位是l / P单位，有些单位是N / L或N / m-3）并且在计算Dimensional一致性时应该保留，有时需要简单的单位转换，否则容易出错。

4.6、避免重复方差压流量计总是有一个平方根计算，但是如果差压变送器在二次仪表（DCS，PLC，流量计算仪器）中被平方并重新打开，它将会出现相当大的误差。重复的正方形使仪器变大。

4.7、避免绝对压力作为表压

　　在压力补偿流量测量系统中，最容易出错的一种是将绝对压力视为表压。用于流量补偿的压力变送器通常是表压变送器，但是在差压流量计中。压力补偿的公式是绝对压力。处理绝对压力造成的误差显着，工作压力越低，影响越大。

4.8、温度和压力补偿不是万能的

　　当工况参数偏离设计值太大或工况参数频繁波动太大时，即使采用温度和压力校正措施，仍然难以满足测量精度要求。此时，对于特定的孔板，只能进行重新计算。压差和流量之间的关系。

5、结束语

　　气体流量测量通常会遇到温度和压力补偿问题，这是由气体的特性决定的。因此，在气体流量测量系统中，温压补偿是其中不可或缺的部分链接。 深入了解温度和压力补偿机制，并灵活应用于工作实践。 流量测量的确可以在工作中不被动地进行。

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