1 引言(yan)
   差壓式流量計 測(cè)量氣體流量時，由(yóu)于介質工作溫度(du)、壓力不是恒🌂定的(de)，所以需要對測得(dé)的流量進行溫壓(yā)補償才能獲得準(zhǔn)确的流量數值。但(dan)在實際維護工作(zuo)中，由于🏃🏻概念模糊(hu)、錯誤，對公式及參(cān)數🐪的理解不夠深(shēn)入嚴謹、各主流DCS或(huò)流量演算儀組态(tài)🌈參數的配置不一(yī)等🏃🏻原因導緻氣體(ti)流量測量偏差較(jiào)大。
2 溫壓補償
2.1 溫壓(ya)補償的基本原理(lǐ)
   由于氣體的可壓(ya)縮性，決定了其流(liú)量測量的複雜👣性(xing)，氣體的實際流量(liàng)除了與儀表的測(ce)量信号有關，還與(yu)氣體🔞的實時密度(dù)有關，而氣體的密(mì)度又是溫度和壓(yā)力的函數，所以，氣(qi)體的流量測量普(pǔ)遍存在溫壓補償(cháng)問題，其實質就是(shi)被測氣體的工況(kuàng)下溫🔅度、壓力與設(she)計數值不符時，而(er)采取的密度修正(zhèng)措施。
2.2 溫壓補償的(de)前提
   隻有計算出(chū)流量，補償才有意(yì)義。溫壓補償的前(qián)提就是計算出流(liú)量，沒有流量計算(suan)，補償就無從談起(qǐ)。隻要是利用差🏃‍♂️壓(yā)原✌️理來🤩測量流量(liang)，都滿足流量基本(běn)方程。流量基🔴本方(fāng)程☁️式（差壓流量計(ji)）爲：

式中：
q爲被測氣(qi)體在工作狀态下(xià)的體積流量；
M爲被(bei)測氣體在工作狀(zhuang)态下的質量流量(liàng)；
k爲系數，它包含流(liu)量系數、膨脹系數(shu)、管道孔徑等參數(shu)；
Δp爲差壓，可實時檢(jian)測；
ρ爲工作狀态下(xia)的密度，一般難以(yi)直接測得，通常通(tōng)過溫度、壓力、組分(fèn)求得，需在線進行(hang)溫壓補償。
2.3 溫壓補(bǔ)償的基本公式
依(yī)據理想氣體、水蒸(zheng)氣、濕氣體3種情況(kuàng)密度變化的具體(tǐ)特點，分别衍生出(chū)3種不同的流量補(bǔ)償公式。
（1） 理想氣體(ti)溫壓補償公式

式(shi)中：F0爲補償前的流(liú)量，單位爲m3/h；
F爲補償(cháng)後的流量，單位爲(wèi)m3/h；
P爲工作壓力，單位(wei)爲kPa；
Pb爲設計壓力，單(dān)位爲kPa；
T爲工作溫度(dù)，單位爲K；
Tb爲設計溫(wēn)度，單位爲K。
（2）水蒸氣(qi)溫壓補償公式
   水(shuǐ)蒸氣不等同于理(li)想氣體，其密度與(yu)溫度、壓力沒有現(xian)成的、精确的函數(shu)關系式，隻能從手(shou)冊中，根據溫度和(hé)壓👅力查表找出相(xiang)應的密度，或以經(jing)驗公式來替代，分(fèn)爲兩種情況🈲：
當壓(ya)力變化範圍0.1~1.1MPa，溫度(dù)變化範圍100~400℃時：

當壓(yā)力變化範圍1.0~14.7MPa，溫度(dù)變化範圍400~500℃時

式中(zhong)：P爲實時壓力，T爲實(shí)時溫度。
（3）濕氣體溫(wēn)壓補償公式
   濕氣(qi)體與幹氣體的不(bú)同點是，其密度除(chu)了與溫度、壓力有(you)關外，還與濕度有(yǒu)關，包含濕度補正(zheng)的濕氣體溫壓補(bu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻償公式：

式中：
Q爲補(bu)償後的質量流量(liàng)，
Q0爲補償前的質量(liàng)流量，單位爲kg/m3；
0.804爲溫(wēn)度0℃，一個标準大氣(qì)壓下，水蒸氣的密(mi)度，單位爲kg/m3；
ρ0、T0、P0分别表(biao)示氣體在0℃、一個标(biao)準大氣壓下的密(mi)度、絕對🐉溫度、絕對(duì)壓力；
F爲氣體的絕(jue)對濕度，kg/m3；
Z爲氣體壓(yā)縮系數；
P爲實時壓(yā)力；
T爲實時溫度；
F、Z、ρ0可(ke)查表求得。
3 溫壓補(bǔ)償的實施
3.1 DCS中實現(xiàn)溫壓補償
   在目前(qián)應用的主流DCS系統(tong)具有數學函數、邏(luo)輯運算的功能塊(kuai)，方便程序得以實(shí)現。對于理想氣體(tǐ)而言💞，艾默生DeltaV系統(tong)調用PT_COMP模🐕塊、橫河CS3000 DCS系(xì)統調用TPCFL模塊、和利(li)時MACCS DCS系統調用TPCOMP模塊(kuài)、浙大中控JX-300XDCS系統調(diào)用PTCOMP模☎️塊，定義相關(guān)變量并設置相應(yīng)參數即可。對于濕(shī)氣體或蒸汽而言(yán)，隻需按照上述對(dui)應的🌂溫壓補償公(gōng)式單獨組态即可(kě)。
3.2 PLC中實現溫壓補償(cháng)
   對于PLC控制系統，實(shi)現起來較爲複雜(zá)。不管是理想氣體(tǐ)還是濕氣體或蒸(zhēng)汽而言，都須按照(zhào)各自的補償🔅公式(shì)💔自定義功能塊，在(zài)功能塊中通過文(wén)本化的高級編程(cheng)語言編寫應用程(cheng)序，調用該功🔞能塊(kuài)來實現密度計算(suan)。
3.3 流量演算儀中實(shi)現溫壓補償
   在流(liú)量演算儀中組态(tài)，若現場爲差壓式(shì)儀表時，一💋方面要(yao)注意💰選用合适的(de)密度補償模塊，同(tóng)時還需注意通道(dào)的正🈲确性💃、單位的(de)一緻性。若現場爲(wei)脈沖式儀表☔，在設(shè)定儀表系✂️數時确(què)保單位的一緻性(xing)，且🐆隻能測得☎️工況(kuang)下的體積流量，結(jie)合已經固化好的(de)密度補償芯🍉片可(ke)算出對應的質量(liàng)流量。
4 溫壓補償的(de)典型誤解及維護(hu)策略
4.1 正确對待極(jí)端情況
   要對實際(ji)工況波動頻繁及(jí)波動很大的場合(he)持慎重态度，否🔞則(ze)🌂單靠溫壓補償仍(réng)難達到測量精度(du)要求。自控人員應(ying)建議工藝人員查(chá)找工況參數波動(dong)大及波動頻繁的(de)原因，從工藝❤️或設(she)備上進行改進才(cái)是上策。
4.2 油品計量(liàng)也需要溫壓補償(cháng)
   石油制品大都采(cǎi)用壓力、溫度修正(zhèng)，它通過密度與壓(yā)力🔱、溫度🚶的✍️函數關(guān)系進行計算而得(de)到。但這種方法并(bìng)非所有情況都是(shi)有效的，如被測介(jie)質組分經常變動(dong)，密度與壓力溫度(dù)關系不明确或精(jīng)度不高☂️等就難以(yi)應用，因此，應該發(fa)展補償的直接法(fa)（密度👌、粘度補償），使(shǐ)直接法和間接法(fǎ)（壓力溫度補償）同(tong)時并舉，相輔相成(cheng)☂️。
4.3 工況流量與标準(zhǔn)流量的區别
   工況(kuàng)下的流量是指介(jie)質在實際工作狀(zhuang)态下的流量，設計(jì)流量是指介質在(zai)某種規定條件（一(yi)般爲設計狀🤞況）下(xià)的流🔴量，标準流量(liang)是指壓力爲101325Pa，溫度(du)爲20℃時🐪的體積💃流量(liàng)。在實際工作中有(you)很多人将設計流(liu)量誤解爲标準大(dà)氣壓下的流量，這(zhe)種情況👨‍❤️‍👨一定要加(jiā)以糾正。
4.4 量程與單(dān)位必須保證一緻(zhi)
   注意DCS、PLC、演算儀中的(de)差壓、溫度、壓力值(zhí)的上下限的設定(dìng)🌈要與各個變送器(qì)保持一緻，并要注(zhu)意各個量的單位(wèi)⭐使用，單位在任何(hé)時候都需保持一(yi)緻。
4.5 流量系數設定(ding)要慎之又慎
   在以(yǐ)脈沖形式輸出的(de)流量傳感器（如 渦(wō)街流量計 、 渦輪流(liu)量計 、 旋進漩渦流(liú)量計 、羅茨流量計(ji)）中，常用儀表常數(shù)來表示脈沖輸出(chū)量與🈚流☁️過儀表的(de)流體流量之間的(de)靜特性。在流量儀(yí)表中，儀表常數的(de)定義是單位體積(ji)流體流過流量計(ji)時流🐇量計發出的(de)脈✌️沖數，其單位爲(wèi)L-1或m-3，有些儀表中将(jiang)單位标示爲流🌈量(liàng)系數K（單位爲P/L或P/m-3，有(yǒu)的單位爲📞I/L，有的單(dān)位爲ξ單位爲l/P，有的(de)單位爲N/L，或N/m-3），在進行(hang)計算時，應保持量(liàng)綱的一緻性，有時(shi)需進行簡單單位(wèi)換算🔅，否則容易出(chu)錯。
4.6 避免重複開方(fang)
   差壓式流量計總(zǒng)是要有開方運算(suan)這一環節，但若在(zài) 差壓變送器 開了(le)平方後，在二次儀(yi)表（DCS、PLC、流量演算儀）中(zhong)再開方一次，就會(huì)☔産生相當大的誤(wù)差，重複開方使得(de)儀表示值偏🔞大。
4.7 避(bi)免将絕對壓力當(dāng)表壓來處理
   在帶(dai)壓力補償的流量(liàng)測量系統中，其中(zhōng)最容易出錯🐇的❤️是(shì)将絕🛀🏻對壓力當表(biao)壓來處理，流量補(bu)償中用的壓力變(bian)🏃‍♂️送器一般均爲表(biao)壓力變送器，但在(zai)差壓流量計中進(jìn)行壓力補償的公(gong)式爲絕壓，将絕對(dui)壓力當表壓來處(chu)理帶來的誤差是(shi)顯著的，而且操作(zuo)壓力越低，影響越(yuè)大。
4.8 溫壓補償不是(shi)萬能的
   當工況參(cān)數偏離設計值太(tai)多，或工況參數波(bō)動頻繁且太大時(shi)，即使有了溫壓補(bǔ)正措施，仍難達到(dào)測量精度要求，此(cǐ)🔞時對于特定的孔(kong)闆而言，隻能重新(xin)計算差壓與流量(liàng)之間的關系。
5 結束(shu)語
   氣體流量測量(liang)普遍存在溫壓補(bu)償問題，這是由氣(qi)體的特性所确定(ding)的。因此，在氣體流(liu)量測量系統中，溫(wen)壓補償是其中一(yī)⭐個不☎️可缺少的環(huan)節。深入了解溫壓(ya)補償的機🤩理，将其(qi)靈活應用于工作(zuo)實踐中，真正做到(dào)流量測量了然于(yú)心，才能在工作中(zhōng)不被動🤟

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