1 引(yin)言
   差壓式(shi)流量計 測(ce)量氣體流(liu)量時，由于(yu)介質工作(zuo)溫度、壓力(li)不是恒定(ding)的，所以❓需(xu)要對測得(de)的流量進(jin)行溫壓補(bu)償才能獲(huo)得🍉準确的(de)流量數值(zhi)。但在實際(ji)維護工作(zuo)中，由于概(gai)念模❄️糊、錯(cuo)誤，對公式(shi)及參數🈚的(de)理解🚩不夠(gou)深入嚴謹(jin)、各主流DCS或(huo)流量演算(suan)儀組态參(can)數的配置(zhi)不一等✏️原(yuan)因導緻氣(qi)⁉️體流量測(ce)量偏差較(jiao)大。
2 溫壓補(bu)償
2.1 溫壓補(bu)償的基本(ben)原理
   由于(yu)氣體的可(ke)壓縮性，決(jue)定了其流(liu)量測量的(de)複雜性，氣(qi)體的實際(ji)流量除了(le)與儀表的(de)測量信号(hao)有關，還與(yu)氣體的實(shi)時密度有(you)關，而氣體(ti)的密度又(you)是溫度和(he)壓力的函(han)數，所以，氣(qi)體的流量(liang)測🏒量普遍(bian)存在溫壓(ya)補償📱問題(ti)，其實質就(jiu)是被🈲測氣(qi)體的♋工況(kuang)下溫🏃‍♀️度、壓(ya)力與設計(ji)數值不符(fu)時，而采取(qu)的密度修(xiu)正措💛施。
2.2 溫(wen)壓補償的(de)前提
   隻有(you)計算出流(liu)量，補償才(cai)有意義。溫(wen)壓補償的(de)前提就是(shi)計算出流(liu)量，沒有流(liu)量計算，補(bu)償就無從(cong)談起🚶。隻要(yao)是利用差(cha)🙇‍♀️壓原理來(lai)測量流量(liang)，都滿足流(liu)量基本方(fang)程。流量基(ji)本方程式(shi)（差壓流量(liang)計）爲：

式中(zhong)：
q爲被測氣(qi)體在工作(zuo)狀态下的(de)體積流量(liang)；
M爲被測氣(qi)體在工作(zuo)狀态下的(de)質量流量(liang)；
k爲系數，它(ta)包含流量(liang)系數、膨脹(zhang)系數、管道(dao)孔徑等參(can)數；
Δp爲差壓(ya)，可實時檢(jian)測；
ρ爲工作(zuo)狀态下的(de)密度，一般(ban)難以直接(jie)測得，通常(chang)通⛹🏻‍♀️過溫🐅度(du)、壓力、組分(fen)求得，需在(zai)線進行溫(wen)壓補償。
2.3 溫(wen)壓補償的(de)基本公式(shi)
依據理想(xiang)氣體、水蒸(zheng)氣、濕氣體(ti)3種情況密(mi)度變化的(de)具體特點(dian)🐪，分别衍生(sheng)出3種不同(tong)的流量補(bu)償公式。
（1） 理(li)想氣體溫(wen)壓補償公(gong)式

式中：F0爲(wei)補償前的(de)流量，單位(wei)爲m3/h；
F爲補償(chang)後的流量(liang)，單位爲m3/h；
P爲(wei)工作壓力(li)，單位爲kPa；
Pb爲(wei)設計壓力(li)，單位爲kPa；
T爲(wei)工作溫度(du)，單位爲K；
Tb爲(wei)設計溫度(du)，單位爲K。
（2）水(shui)蒸氣溫壓(ya)補償公式(shi)
   水蒸氣不(bu)等同于理(li)想氣體，其(qi)密度與溫(wen)度、壓力沒(mei)有🏃🏻現成的(de)、精确的函(han)數關系式(shi)，隻能從手(shou)冊中，根據(ju)🐕溫度和壓(ya)力查♍表找(zhao)出相應的(de)密度，或以(yi)經驗公式(shi)來替代，分(fen)爲兩種情(qing)況🛀：
當壓力(li)變化範圍(wei)0.1~1.1MPa，溫度變化(hua)範圍100~400℃時：

當(dang)壓力變化(hua)範圍1.0~14.7MPa，溫度(du)變化範圍(wei)400~500℃時

式中：P爲(wei)實時壓力(li)，T爲實時溫(wen)度。
（3）濕氣體(ti)溫壓補償(chang)公式
   濕氣(qi)體與幹氣(qi)體的不同(tong)點是，其密(mi)度除了與(yu)溫度、壓📐力(li)有關🈚外，還(hai)與濕度有(you)關，包含濕(shi)度補正的(de)濕氣體溫(wen)壓補償公(gong)⭐式：

式中：
Q爲(wei)補償後的(de)質量流量(liang)，
Q0爲補償前(qian)的質量流(liu)量，單位爲(wei)kg/m3；
0.804爲溫度0℃，一(yi)個标準大(da)氣壓下，水(shui)蒸氣的密(mi)度，單位爲(wei)kg/m3；
ρ0、T0、P0分别表示(shi)氣體在0℃、一(yi)個标準大(da)氣壓下的(de)密度、絕對(dui)溫度、絕對(dui)壓力；
F爲氣(qi)體的絕對(dui)濕度，kg/m3；
Z爲氣(qi)體壓縮系(xi)數；
P爲實時(shi)壓力；
T爲實(shi)時溫度；
F、Z、ρ0可(ke)查表求得(de)。
3 溫壓補償(chang)的實施
3.1 DCS中(zhong)實現溫壓(ya)補償
   在目(mu)前應用的(de)主流DCS系統(tong)具有數學(xue)函數、邏輯(ji)運算的功(gong)能塊，方便(bian)程序得以(yi)實現。對于(yu)理想氣體(ti)而言，艾默(mo)生DeltaV系🏃統調(diao)用PT_COMP模塊、橫(heng)河CS3000 DCS系統調(diao)用TPCFL模塊、和(he)利時MACCS DCS系統(tong)調用TPCOMP模塊(kuai)、浙大中控(kong)JX-300XDCS系統調用(yong)PTCOMP模塊，定義(yi)相關變量(liang)并設置相(xiang)應參數即(ji)可。對于濕(shi)氣體🚶或蒸(zheng)汽而言，隻(zhi)需按照上(shang)述對應的(de)溫壓補償(chang)公式單獨(du)組态❄️即可(ke)。
3.2 PLC中實現溫(wen)壓補償
   對(dui)于PLC控制系(xi)統，實現起(qi)來較爲複(fu)雜。不管是(shi)理想氣體(ti)還是濕氣(qi)🆚體或蒸汽(qi)而言，都須(xu)按照各自(zi)的補償公(gong)式自定🔴義(yi)功能塊，在(zai)功❄️能塊中(zhong)通過文本(ben)化的高級(ji)編程語言(yan)編🐕寫應用(yong)✊程序，調用(yong)該功能塊(kuai)來實現💃密(mi)度計算👉。
3.3 流(liu)量演算儀(yi)中實現溫(wen)壓補償
   在(zai)流量演算(suan)儀中組态(tai)，若現場爲(wei)差壓式儀(yi)表時，一方(fang)面要注意(yi)選用合适(shi)的密度補(bu)償模塊，同(tong)時還需注(zhu)意通道的(de)正确性、單(dan)位的一緻(zhi)性。若現場(chang)爲脈沖💜式(shi)儀表，在設(she)定儀表系(xi)💋數時确保(bao)單位的一(yi)緻性，且隻(zhi)能測得工(gong)況下的體(ti)積流量，結(jie)合已經✉️固(gu)化好的🐇密(mi)度補償芯(xin)📐片可算出(chu)對應的質(zhi)量流量。
4 溫(wen)壓補償的(de)典型誤解(jie)及維護策(ce)略
4.1 正确對(dui)待極端情(qing)況
   要對實(shi)際工況波(bo)動頻繁及(ji)波動很大(da)的場合持(chi)慎重态度(du)，否💔則單靠(kao)溫壓補償(chang)仍難達到(dao)測量精度(du)要求。自控(kong)人員應🔞建(jian)議工藝人(ren)員查找工(gong)況參數波(bo)動大及波(bo)動頻繁的(de)原因，從工(gong)藝或設備(bei)上進行改(gai)進才是上(shang)策。
4.2 油品計(ji)量也需要(yao)溫壓補償(chang)
   石油制品(pin)大都采用(yong)壓力、溫度(du)修正，它通(tong)過密度與(yu)壓力、溫度(du)的函數關(guan)系進行計(ji)算而得到(dao)。但這種方(fang)🏃‍♂️法并非所(suo)有情況都(dou)🌈是有效的(de)，如被測介(jie)質組分經(jing)常變動，密(mi)度與壓力(li)溫度關系(xi)不明确或(huo)精度不高(gao)等就難以(yi)🈚應用，因此(ci)，應該發展(zhan)🛀🏻補償的直(zhi)接法（密度(du)、粘度補償(chang)），使直接法(fa)和間🐅接法(fa)（壓力溫度(du)補償）同時(shi)🛀🏻并舉，相輔(fu)相📧成。
4.3 工況(kuang)流量與标(biao)準流量的(de)區别
   工況(kuang)下的流量(liang)是指介質(zhi)在實際工(gong)作狀态下(xia)的流量，設(she)計流🏃‍♀️量是(shi)指介質在(zai)某種規定(ding)條件（一般(ban)爲設計狀(zhuang)況）下的流(liu)‼️量，标準流(liu)量是指壓(ya)力爲101325Pa，溫度(du)爲20℃時的體(ti)積流量。在(zai)實際工作(zuo)中有很多(duo)人将設計(ji)流量誤解(jie)爲标準大(da)氣壓💘下的(de)流量，這種(zhong)情況一定(ding)要加以糾(jiu)正。
4.4 量程與(yu)單位必須(xu)保證一緻(zhi)
   注意DCS、PLC、演算(suan)儀中的差(cha)壓、溫度、壓(ya)力值的上(shang)下限的設(she)定⭐要與各(ge)個變送器(qi)保持一緻(zhi)，并要注意(yi)各個量的(de)單位使用(yong)，單位在任(ren)何時候都(dou)需保持一(yi)緻。
4.5 流量系(xi)數設定要(yao)慎之又慎(shen)
   在以脈沖(chong)形式輸出(chu)的流量傳(chuan)感器（如 渦(wo)街流量計(ji) 、 渦輪流量(liang)計 、 旋進漩(xuan)渦流量計(ji) 、羅茨流量(liang)計）中，常用(yong)儀表常數(shu)來表示脈(mo)沖輸出量(liang)與流過儀(yi)表的流體(ti)流量之間(jian)的靜特性(xing)。在流量儀(yi)表中，儀表(biao)常數的定(ding)🐪義是單位(wei)體積流體(ti)流過流量(liang)計時流量(liang)計發出的(de)脈沖數，其(qi)單位爲L-1或(huo)m-3，有些儀表(biao)🌂中将單位(wei)🐕标示爲流(liu)量系數K（單(dan)位爲P/L或P/m-3，有(you)的單位爲(wei)🎯I/L，有的單位(wei)爲ξ單位爲(wei)l/P，有的單位(wei)爲N/L，或N/m-3），在進(jin)行計算時(shi)，應保持量(liang)綱的一緻(zhi)性，有時需(xu)進行簡單(dan)單位換算(suan)，否則容易(yi)出錯。
4.6 避免(mian)重複開方(fang)
   差壓式流(liu)量計總是(shi)要有開方(fang)運算這一(yi)環節，但若(ruo)在 差壓變(bian)送器 開了(le)平方後，在(zai)二次儀表(biao)（DCS、PLC、流量演算(suan)儀）中再開(kai)方一次，就(jiu)會産生相(xiang)當大的誤(wu)差，重複開(kai)方使得儀(yi)表示📞值偏(pian)大。
4.7 避免将(jiang)絕對壓力(li)當表壓來(lai)處理
   在帶(dai)壓力補償(chang)的流量測(ce)量系統中(zhong)，其中最容(rong)易出錯的(de)是将絕對(dui)壓力當表(biao)壓來處理(li)，流量補償(chang)中用的壓(ya)力變送器(qi)一般均爲(wei)表壓力變(bian)送器，但在(zai)差壓☎️流量(liang)計中進行(hang)壓力補償(chang)的公式爲(wei)絕壓，将絕(jue)對壓力當(dang)表壓來處(chu)理帶♈來的(de)誤差是顯(xian)著的，而且(qie)操作✏️壓力(li)越低，影響(xiang)越大。
4.8 溫壓(ya)補償不是(shi)萬能的
   當(dang)工況參數(shu)偏離設計(ji)值太多，或(huo)工況參數(shu)波動頻繁(fan)且太大時(shi)，即使有了(le)溫壓補正(zheng)措施，仍難(nan)達到測量(liang)精度要求(qiu)，此時對🔴于(yu)特🆚定的孔(kong)闆而言，隻(zhi)能重新計(ji)算差🧡壓與(yu)流量之間(jian)的關系。
5 結(jie)束語
   氣體(ti)流量測量(liang)普遍存在(zai)溫壓補償(chang)問題，這是(shi)由氣體的(de)特性所确(que)定的。因此(ci)，在氣體流(liu)量測量系(xi)統中，溫壓(ya)補償是其(qi)中一個不(bu)💜可缺少的(de)環節。深入(ru)了解溫壓(ya)補償的機(ji)理，将其靈(ling)活應用于(yu)工作實踐(jian)中，真正做(zuo)到流👅量測(ce)量了然于(yu)心，才♊能在(zai)工作中不(bu)被動

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