1 引言
   差(chà)壓式流量計(jì) 測量氣體流(liú)量時，由于介(jiè)質工作溫度(du)、壓力不是恒(heng)定的，所🔞以需(xu)要對測得的(de)流量進行溫(wēn)壓補償才能(neng)獲得💋準确的(de)流量數值。但(dan)在實際維護(hu)工作中，由于(yú)概念模💔糊、錯(cuò)誤，對公式及(jí)參數的理解(jie)不夠深入嚴(yan)⭐謹、各主流DCS或(huo)流量演算儀(yi)組态參數的(de)配置不一等(děng)原因導緻氣(qi)體流量測量(liàng)😍偏差較大。
2 溫(wen)壓補償
2.1 溫壓(ya)補償的基本(běn)原理
   由于氣(qi)體的可壓縮(suō)性，決定了其(qi)流量測量的(de)複雜性，氣體(tǐ)的實際流量(liàng)除了與儀表(biao)的測量信号(hào)有關，還與氣(qì)體的實時密(mì)度有關，而氣(qì)體的密度又(yòu)是溫度和壓(ya)力的函🌈數，所(suo)以，氣體的流(liu)量測量普遍(biàn)存在溫壓補(bǔ)償🔞問題，其實(shi)質就是被測(ce)氣體的工況(kuàng)下溫度、壓力(li)與設計數值(zhí)不符時，而采(cǎi)取的🌈密度修(xiu)正措👈施。
2.2 溫壓(yā)補償的前提(ti)
   隻有計算出(chū)流量，補償才(cái)有意義。溫壓(yā)補償的前提(ti)就🌍是計算出(chū)流量，沒有流(liú)量計算，補償(cháng)就無從談起(qi)。隻要是利用(yong)差壓原理來(lai)測量流量，都(dou)滿足流量基(jī)本方程。流量(liàng)基本方程式(shì)（差壓流量計(jì)）爲：

式中：
q爲被(bèi)測氣體在工(gong)作狀态下的(de)體積流量；
M爲(wèi)被測氣體在(zai)工作狀态下(xia)的質量流量(liàng)；
k爲系數，它包(bao)含流量系數(shu)、膨脹系數、管(guan)道孔徑等參(can)數；
Δp爲差壓，可(kě)實時檢測；
ρ爲(wèi)工作狀态下(xia)的密度，一般(ban)難以直接測(cè)得，通常通🏃🏻‍♂️過(guo)溫度、壓力👨‍❤️‍👨、組(zǔ)分求得，需在(zai)線進行溫壓(ya)補償。
2.3 溫壓補(bǔ)償的基本公(gōng)式
依據理想(xiang)氣體、水蒸氣(qì)、濕氣體3種情(qíng)況密度變化(hua)的具體特點(dian)，分别衍生出(chū)3種不同的流(liú)量補償公式(shì)。
（1） 理想氣體溫(wen)壓補償公式(shi)

式中：F0爲補償(chang)前的流量，單(dan)位爲m3/h；
F爲補償(cháng)後的流量，單(dan)位爲m3/h；
P爲工作(zuo)壓力，單位爲(wèi)kPa；
Pb爲設計壓力(li)，單位爲kPa；
T爲工(gōng)作溫度，單位(wèi)爲K；
Tb爲設計溫(wen)度，單位爲K。
（2）水(shui)蒸氣溫壓補(bǔ)償公式
   水蒸(zheng)氣不等同于(yú)理想氣體，其(qí)密度與溫度(dù)、壓力沒有現(xiàn)成的、精确的(de)函數關系式(shi)，隻能從手冊(cè)中，根據溫度(du)和壓🍉力查表(biao)找🧡出相應的(de)密度，或以經(jing)驗公式來替(tì)代，分爲兩種(zhong)情況：
當壓力(lì)變化範圍0.1~1.1MPa，溫(wēn)度變化範圍(wéi)100~400℃時：

當壓力變(bian)化範圍1.0~14.7MPa，溫度(du)變化範圍400~500℃時(shí)

式中：P爲實時(shí)壓力，T爲實時(shí)溫度。
（3）濕氣體(ti)溫壓補償公(gōng)式
   濕氣體與(yu)幹氣體的不(bú)同點是，其密(mi)度除了與溫(wen)度、壓力📱有⭐關(guān)外，還與濕度(dù)有關，包含濕(shi)度補正的濕(shi)氣體溫壓補(bu)償公🐕式：

式中(zhong)：
Q爲補償後的(de)質量流量，
Q0爲(wei)補償前的質(zhì)量流量，單位(wei)爲kg/m3；
0.804爲溫度0℃，一(yī)個标準大氣(qi)壓下，水蒸氣(qi)的密度，單位(wèi)爲kg/m3；
ρ0、T0、P0分别表示(shi)氣體在0℃、一個(ge)标準大氣壓(ya)下的密度、絕(jué)對溫度、絕對(duì)壓力；
F爲氣體(ti)的絕對濕度(dù)，kg/m3；
Z爲氣體壓縮(suō)系數；
P爲實時(shi)壓力；
T爲實時(shi)溫度；
F、Z、ρ0可查表(biao)求得。
3 溫壓補(bu)償的實施
3.1 DCS中(zhōng)實現溫壓補(bu)償
   在目前應(ying)用的主流DCS系(xi)統具有數學(xué)函數、邏輯運(yun)算的功能塊(kuai)，方便程序得(dé)以實現。對于(yu)理想氣體而(er)言，艾默🏃‍♂️生DeltaV系(xi)統調♌用PT_COMP模㊙️塊(kuài)、橫☎️河CS3000 DCS系統調(diào)用TPCFL模塊、和利(lì)時MACCS DCS系統調♊用(yòng)TPCOMP模塊、浙大中(zhōng)♌控JX-300XDCS系統調用(yòng)PTCOMP模塊，定義相(xiang)關變量并設(she)💋置相應參數(shù)即可。對于濕(shī)氣體或蒸汽(qi)而言，隻需按(an)照上述對應(yīng)的溫壓補償(chang)公式單獨組(zǔ)态即可。
3.2 PLC中實(shi)現溫壓補償(chang)
   對于PLC控制系(xi)統，實現起來(lai)較爲複雜。不(bu)管是理想氣(qì)體😘還是👉濕氣(qi)體或蒸汽而(ér)言，都須按照(zhao)各自的補償(chang)公式自定🌈義(yì)功能塊，在功(gōng)👣能塊中通過(guo)文本化的高(gao)級編程語言(yán)編寫應用程(cheng)序，調用該功(gōng)能塊來實現(xian)密度計算。
3.3 流(liú)量演算儀中(zhong)實現溫壓補(bǔ)償
   在流量演(yan)算儀中組态(tài)，若現場爲差(chà)壓式儀表時(shí)，一🏒方面🌂要注(zhù)意選用合适(shi)的密度補償(cháng)模塊，同時還(hái)需注意通道(dao)的正确性、單(dān)位的一緻性(xing)。若現場爲脈(mo)沖式儀表，在(zài)設定儀表系(xì)數時确保單(dān)位的一緻性(xìng)，且隻能測得(dé)🧡工況下的🎯體(ti)積流量🌈，結合(he)已經🤟固化好(hǎo)的🍓密度補償(cháng)芯片可算出(chu)對應的質量(liàng)流量。
4 溫壓補(bu)償的典型誤(wù)解及維護策(cè)略
4.1 正确對待(dài)極端情況
   要(yào)對實際工況(kuàng)波動頻繁及(ji)波動很大的(de)場合持慎重(zhòng)态度，否則單(dan)靠溫壓補償(cháng)仍難達到測(ce)量精度要求(qiú)。自控人員應(yīng)建議工藝💘人(ren)員查找工況(kuang)參數波動🛀大(da)及波動頻繁(fan)的原因☂️，從工(gong)藝或設備上(shang)進行改進才(cái)是上策。
4.2 油品(pin)計量也需要(yao)溫壓補償
   石(shí)油制品大都(dōu)采用壓力、溫(wēn)度修正，它通(tōng)過密度與壓(ya)力、溫♌度的函(han)數關系進行(háng)計算而得到(dao)。但這種方法(fǎ)并非所有情(qing)況都✂️是有效(xiào)的，如被測介(jiè)質組分經💔常(chang)變動👣，密度與(yǔ)壓力溫度關(guan)系不明确💃或(huò)精度不高等(děng)就難以應用(yong)，因此，應該發(fa)展補償的直(zhí)接法（密度、粘(zhān)度補償），使直(zhi)接法和間接(jiē)法（壓力溫度(du)補償）同時🈲并(bing)舉，相輔相成(cheng)。
4.3 工況流量與(yu)标準流量的(de)區别
   工況下(xia)的流量是指(zhǐ)介質在實際(ji)工作狀态下(xia)的流🛀量🏃‍♂️，設🆚計(ji)流量是指介(jie)質在某種規(guī)定條件（一般(ban)爲設計狀🚶況(kuang)）下的流量，标(biāo)準流量是指(zhi)壓力爲101325Pa，溫度(du)爲20℃時的體積(ji)流量。在🙇🏻實際(jì)工作中有很(hěn)多人将設計(ji)流量誤解爲(wei)标準大氣壓(yā)下的流量，這(zhè)種情況一定(ding)要加以糾正(zhèng)。
4.4 量程與單位(wèi)必須保證一(yī)緻
   注意DCS、PLC、演算(suan)儀中的差壓(ya)、溫度、壓力值(zhí)的上下限的(de)設定要與各(ge)個變送器保(bǎo)持一緻，并要(yào)注意各個量(liang)的單位使用(yong)，單位在任何(hé)時候都需保(bǎo)持一緻。
4.5 流量(liang)系數設定要(yào)慎之又慎
   在(zai)以脈沖形式(shi)輸出的流量(liang)傳感器（如 渦(wō)街流量計 、 渦(wo)輪流量計 、 旋(xuan)進漩渦流量(liàng)計 、羅茨流量(liàng)計）中，常用儀(yi)表常數來表(biǎo)示脈沖輸出(chu)量與流過儀(yí)表的流體流(liu)量之間的靜(jing)特性。在流量(liàng)儀表中，儀表(biao)常數的定義(yi)是🌐單位體積(jī)流體流過流(liú)量💯計時流量(liang)計發出的脈(mò)沖數，其單位(wei)爲L-1或m-3，有些儀(yí)表🈲中将單位(wèi)标示爲流量(liang)系數K（單位爲(wei)P/L或P/m-3，有💋的單位(wèi)爲I/L，有的單位(wèi)爲💋ξ單位爲l/P，有(you)的單位爲N/L，或(huo)N/m-3），在進行計算(suàn)時，應保持量(liàng)綱的一緻性(xing)，有時需進行(háng)簡單單位🛀🏻換(huàn)算，否則容易(yì)出錯。
4.6 避免重(zhong)複開方
   差壓(ya)式流量計總(zong)是要有開方(fāng)運算這一環(huan)節，但若在 差(cha)壓變送器 開(kāi)了平方後，在(zai)二次儀表（DCS、PLC、流(liú)量演算儀）中(zhong)再開方一次(cì)，就會産生相(xiàng)當大的誤差(cha)，重複開方使(shǐ)得儀表示值(zhí)偏大。
4.7 避免将(jiang)絕對壓力當(dāng)表壓來處理(li)
   在帶壓力補(bǔ)償的流量測(ce)量系統中，其(qí)中最容易出(chu)錯的是将🏃‍♂️絕(jué)對壓力當表(biao)壓來處理，流(liú)量補償中用(yong)的壓力變送(song)器一般均爲(wèi)表壓力變送(sòng)器，但在差壓(yā)流量計中進(jìn)行壓力補償(cháng)的公式爲絕(jué)🏃‍♀️壓，将絕對壓(ya)力當表壓來(lai)處理帶來的(de)誤差是顯著(zhe)的，而且操作(zuo)壓力越低，影(ying)響越大。
4.8 溫壓(yā)補償不是萬(wàn)能的
   當工況(kuang)參數偏離設(shè)計值太多，或(huò)工況參數波(bo)動頻繁且🥵太(tai)大時🐇，即使有(yǒu)了溫壓補正(zheng)措施，仍難達(dá)到測量精度(dù)要求，此時對(duì)于特定的孔(kong)闆而言，隻能(neng)重新㊙️計算差(cha)壓與流量之(zhi)間的關系。
5 結(jie)束語
   氣體流(liu)量測量普遍(bian)存在溫壓補(bu)償問題，這是(shi)由氣體的特(te)⛱️性所确定的(de)。因此，在氣體(tǐ)流量測量系(xì)統中🏃‍♂️，溫壓補(bǔ)償是其中一(yī)個不可缺少(shao)的環節。深入(rù)了解🈲溫壓補(bǔ)償的機理，将(jiāng)其靈活應用(yòng)于工作實踐(jiàn)中，真正做到(dao)流量測量了(le)然于心，才能(neng)在工作中不(bu)被動

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