1 引言(yán)
   差壓式(shi)流量計(ji) 測量氣(qi)體流量(liang)時，由于(yu)介質工(gong)作溫度(dù)、壓力不(bu)是恒定(ding)👨‍❤️‍👨的，所㊙️以(yi)需要對(duì)測得的(de)流量進(jìn)行溫壓(ya)補償才(cai)能⭐獲得(dé)準确的(de)流量數(shù)值。但🈲在(zai)實際維(wéi)護工作(zuo)中，由于(yú)⛹🏻‍♀️概念模(mó)糊、錯誤(wu)，對公式(shi)及參數(shù)的理解(jie)不夠深(shēn)入嚴謹(jin)、各主流(liu)DCS或流量(liàng)演算儀(yí)組态參(can)數的配(pei)置不一(yi)等原因(yin)導緻氣(qì)體流量(liang)測量偏(pian)差較大(dà)。
2 溫壓補(bǔ)償
2.1 溫壓(ya)補償的(de)基本原(yuán)理
   由于(yú)氣體的(de)可壓縮(suō)性，決定(ding)了其流(liu)量測量(liàng)的複雜(zá)性，氣體(tǐ)的實✊際(jì)流量除(chu)了與儀(yí)表的測(cè)量信号(hào)有關🐆，還(hai)與氣體(ti)☎️的實時(shí)密度有(you)關，而氣(qì)體的密(mi)度又是(shì)溫度和(hé)壓力的(de)函數，所(suǒ)以，氣體(tǐ)的流量(liàng)測量普(pǔ)遍存在(zai)溫壓補(bǔ)償🌂問題(ti)，其實質(zhì)就是被(bei)🆚測氣體(ti)的工況(kuang)下溫🍓度(du)、壓力與(yu)設計數(shù)值不符(fu)時，而采(cai)取的密(mi)度修正(zhèng)措🈲施。
2.2 溫(wen)壓補償(cháng)的前提(ti)
   隻有計(ji)算出流(liú)量，補償(chang)才有意(yì)義。溫壓(yā)補償的(de)前提就(jiu)♈是🛀計算(suàn)出流量(liang)，沒有流(liu)量計算(suan)，補償就(jiù)無從談(tan)起。隻要(yao)🔞是利用(yong)差🈲壓原(yuán)理來🧑🏽‍🤝‍🧑🏻測(cè)量流量(liàng)，都滿足(zú)流量基(jī)本方程(chéng)♊。流量基(ji)本方程(cheng)式（差壓(yā)流量計(ji)🐕）爲：

式中(zhong)：
q爲被測(cè)氣體在(zai)工作狀(zhuàng)态下的(de)體積流(liú)量；
M爲被(bèi)測氣體(ti)在工作(zuò)狀态下(xià)的質量(liàng)流量；
k爲(wei)系數，它(ta)包含流(liu)量系數(shù)、膨脹系(xì)數、管道(dao)孔徑等(děng)參數；
Δp爲(wèi)差壓，可(ke)實時檢(jian)測；
ρ爲工(gong)作狀态(tài)下的密(mi)度，一般(ban)難以直(zhí)接測得(dé)，通常通(tōng)過溫度(dù)、壓力、組(zǔ)分求得(dé)，需在線(xian)進行溫(wen)壓補償(cháng)。
2.3 溫壓補(bǔ)償的基(ji)本公式(shì)
依據理(lǐ)想氣體(tǐ)、水蒸氣(qi)、濕氣體(tǐ)3種情況(kuàng)密度變(bian)化的具(jù)體特點(diǎn)，分别衍(yan)生出3種(zhong)不同的(de)流量補(bu)償公式(shì)。
（1） 理想氣(qì)體溫壓(yā)補償公(gong)式

式中(zhong)：F0爲補償(chang)前的流(liu)量，單位(wei)爲m3/h；
F爲補(bǔ)償後的(de)流量，單(dān)位爲m3/h；
P爲(wèi)工作壓(yā)力，單位(wèi)爲kPa；
Pb爲設(she)計壓力(lì)，單位爲(wei)kPa；
T爲工作(zuò)溫度，單(dān)位爲K；
Tb爲(wèi)設計溫(wēn)度，單位(wèi)爲K。
（2）水蒸(zhēng)氣溫壓(ya)補償公(gōng)式
   水蒸(zheng)氣不等(deng)同于理(lǐ)想氣體(ti)，其密度(du)與溫度(du)、壓力沒(mei)有現⭐成(chéng)💯的、精确(que)的函數(shù)關系式(shi)，隻能從(cóng)手冊中(zhōng)，根據❄️溫(wēn)度和壓(ya)力查表(biǎo)找出相(xiàng)應的密(mì)度，或以(yi)經驗公(gōng)式來替(tì)代，分爲(wèi)兩種情(qing)況：
當壓(yā)力變化(huà)範圍0.1~1.1MPa，溫(wen)度變化(hua)範圍100~400℃時(shí)：

當壓力(li)變化範(fàn)圍1.0~14.7MPa，溫度(dù)變化範(fan)圍400~500℃時

式(shì)中：P爲實(shí)時壓力(li)，T爲實時(shí)溫度。
（3）濕(shī)氣體溫(wen)壓補償(cháng)公式
   濕(shi)氣體與(yǔ)幹氣體(ti)的不同(tong)點是，其(qí)密度除(chu)了與溫(wen)度、壓力(li)有關外(wài)，還與濕(shī)度有關(guan)，包含濕(shi)度補正(zheng)的濕氣(qì)體溫壓(yā)補償公(gong)式：

式中(zhong)：
Q爲補償(cháng)後的質(zhì)量流量(liàng)，
Q0爲補償(cháng)前的質(zhi)量流量(liang)，單位爲(wei)kg/m3；
0.804爲溫度(du)0℃，一個标(biao)準大氣(qi)壓下，水(shui)蒸氣的(de)密度，單(dān)位爲kg/m3；
ρ0、T0、P0分(fen)别表示(shi)氣體在(zài)0℃、一個标(biāo)準大氣(qi)壓下的(de)密度、絕(jue)對溫度(dù)、絕對壓(yā)力；
F爲氣(qì)體的絕(jué)對濕度(dù)，kg/m3；
Z爲氣體(ti)壓縮系(xi)數；
P爲實(shi)時壓力(lì)；
T爲實時(shí)溫度；
F、Z、ρ0可(kě)查表求(qiu)得。
3 溫壓(yā)補償的(de)實施
3.1 DCS中(zhong)實現溫(wēn)壓補償(chang)
   在目前(qián)應用的(de)主流DCS系(xì)統具有(you)數學函(hán)數、邏輯(jí)運算的(de)功能塊(kuài)，方便程(cheng)序得以(yi)實現。對(duì)于理想(xiǎng)氣體而(er)言，艾默(mo)生DeltaV系統(tong)調用PT_COMP模(mó)🏃塊、橫河(hé)CS3000 DCS系統調(diào)用TPCFL模塊(kuai)、和利時(shi)💰MACCS DCS系統調(diao)用TPCOMP模塊(kuài)、浙大中(zhōng)控JX-300XDCS系統(tǒng)🔱調用PTCOMP模(mo)塊，定義(yì)相關變(biàn)量并設(shè)置相應(yīng)參🐅數即(ji)可。對于(yu)濕氣體(ti)或蒸汽(qì)而言，隻(zhi)需按照(zhao)上述對(dui)應的⭕溫(wen)壓補償(cháng)公式單(dān)獨組态(tai)♍即可。
3.2 PLC中(zhong)實現溫(wen)壓補償(chang)
   對于PLC控(kòng)制系統(tǒng)，實現起(qi)來較爲(wei)複雜。不(bu)管是理(li)想氣體(ti)還是濕(shi)氣體或(huo)蒸汽而(er)言，都須(xu)按照各(gè)自的補(bǔ)償公式(shi)自定義(yì)功🌈能塊(kuai)，在功能(neng)塊中通(tōng)過文本(ben)化的高(gao)🔞級編程(cheng)語言編(bian)寫應用(yong)程序，調(diào)用該功(gōng)能塊來(lai)實現密(mì)度計算(suàn)。
3.3 流量演(yan)算儀中(zhong)實現溫(wen)壓補償(chang)
   在流量(liang)演算儀(yi)中組态(tai)，若現場(chang)爲差壓(ya)式儀表(biao)時，一方(fāng)面要注(zhu)意選用(yong)合适的(de)密度補(bu)償模塊(kuài)，同時還(hai)需注意(yì)通道的(de)正确性(xing)、單位的(de)一緻性(xìng)。若現場(chang)爲脈沖(chong)🍓式儀表(biao)，在設定(dìng)儀表系(xi)數時确(que)保單位(wèi)的一緻(zhi)性，且隻(zhi)能測得(de)工況下(xià)的體積(ji)流量，結(jié)合已經(jing)🐇固化好(hǎo)的密度(dù)補償芯(xin)片可算(suan)出對應(yīng)的質量(liang)流量。
4 溫(wēn)壓補償(chang)的典型(xíng)誤解及(jí)維護策(cè)略
4.1 正确(que)對待極(ji)端情況(kuang)
   要對實(shi)際工況(kuàng)波動頻(pin)繁及波(bo)動很大(da)的場合(hé)持慎💘重(zhòng)🔞态度，否(fǒu)則單靠(kao)溫壓補(bu)償仍難(nan)達到測(ce)量精度(dù)要求。自(zi)控人員(yuan)應🈲建議(yi)工藝👨‍❤️‍👨人(ren)員查找(zhǎo)工況參(can)數波動(dòng)💔大及波(bo)✏️動頻繁(fan)的原因(yin)，從工藝(yi)❗或設備(bei)上進行(hang)改進才(cái)是上策(cè)。
4.2 油品計(ji)量也需(xū)要溫壓(yā)補償
   石(shi)油制品(pin)大都采(cai)用壓力(lì)、溫度修(xiū)正，它通(tōng)過密度(dù)與壓力(li)、溫度的(de)函數關(guan)系進行(hang)計算而(er)得到。但(dàn)這種方(fāng)法并非(fei)所有情(qing)況都是(shì)有效的(de)，如被測(cè)介質組(zu)分經常(cháng)變動🙇🏻，密(mi)度與壓(yā)力溫度(du)關系不(bú)明确或(huò)精度不(bu)高等就(jiù)難以應(yīng)用，因此(cǐ)，應該發(fa)展補償(chang)的直接(jie)法（密度(du)😄、粘度補(bu)償），使直(zhi)接法和(he)間☀️接法(fǎ)（壓力溫(wēn)度補償(cháng)）同時💋并(bìng)舉，相輔(fu)相成。
4.3 工(gōng)況流量(liàng)與标準(zhǔn)流量的(de)區别
   工(gōng)況下的(de)流量是(shi)指介質(zhì)在實際(ji)工作狀(zhuàng)态下的(de)流量，設(shè)計流量(liàng)是指介(jiè)質在某(mǒu)種規定(ding)條件（一(yī)般爲設(shè)計狀⛷️況(kuàng)）下的流(liu)👄量，标準(zhǔn)流量是(shì)指壓力(lì)爲101325Pa，溫度(dù)爲20℃時的(de)體積流(liú)量。在實(shí)際工🈲作(zuò)中有很(hen)多人🛀🏻将(jiang)設計流(liu)量誤解(jiě)爲标準(zhǔn)大氣壓(yā)下的流(liu)量，這種(zhǒng)情況一(yi)定要加(jia)以糾正(zhèng)。
4.4 量程與(yǔ)單位必(bì)須保證(zhèng)一緻
   注(zhu)意DCS、PLC、演算(suan)儀中的(de)差壓、溫(wen)度、壓力(lì)值的上(shang)下限的(de)設定要(yao)與各個(gè)變送器(qi)保持一(yī)緻，并要(yào)注意各(gè)個量的(de)單位使(shǐ)用🤟，單位(wei)在任何(he)時候都(dou)需保持(chi)一緻。
4.5 流(liú)量系數(shu)設定要(yào)慎之又(yòu)慎
   在以(yǐ)脈沖形(xíng)式輸出(chu)的流量(liàng)傳感器(qi)（如 渦街(jie)流量計(ji) 、 渦輪流(liu)量計 、 旋(xuan)進漩渦(wo)流量計(jì) 、羅茨流(liu)量計）中(zhong)，常用儀(yi)表常數(shu)來表示(shi)脈沖輸(shū)出量與(yǔ)流過儀(yi)✏️表的流(liú)體流量(liàng)之間的(de)靜特性(xìng)。在流量(liang)儀🏃🏻表中(zhōng)，儀表常(chang)數🍉的定(ding)義是單(dān)位體積(jī)流體流(liú)過流量(liang)計時流(liu)量計發(fā)出的脈(mò)沖數，其(qí)單位爲(wei)L-1或m-3，有些(xiē)儀表♌中(zhong)将單位(wei)标示爲(wei)流量系(xi)數K（單位(wei)爲P/L或P/m-3，有(you)的單位(wèi)爲I/L，有的(de)單位爲(wei)ξ單位爲(wei)l/P，有的✏️單(dan)位爲N/L，或(huo)N/m-3），在‼️進行(hang)計算時(shi)，應保持(chi)量綱的(de)一緻性(xìng)，有時需(xū)進行簡(jian)單單位(wèi)換算，否(fǒu)則容易(yì)出錯。
4.6 避(bi)免重複(fu)開方
   差(chà)壓式流(liu)量計總(zǒng)是要有(you)開方運(yun)算這一(yī)環節，但(dan)若在 差(cha)壓變送(song)器 開了(le)平方後(hòu)，在二次(ci)儀表（DCS、PLC、流(liú)量演算(suàn)儀）中再(zài)開方一(yī)次⚽，就🔱會(hui)産生相(xiàng)當大的(de)誤差，重(zhòng)複開方(fang)使得儀(yí)表示值(zhi)偏大。
4.7 避(bi)免将絕(jué)對壓力(lì)當表壓(yā)來處理(lǐ)
   在帶壓(yā)力補償(cháng)的流量(liang)測量系(xì)統中，其(qí)中最容(róng)易出錯(cuo)的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻是💋将(jiāng)絕對壓(yā)力當表(biao)壓來處(chu)理，流量(liang)補償中(zhōng)用㊙️的壓(yā)力變送(song)器一般(ban)均爲表(biao)壓力變(bian)送器，但(dan)在差壓(yā)流量計(ji)中進行(hang)🌈壓力補(bu)償的公(gong)式爲絕(jué)壓，将絕(jué)對壓力(li)當表壓(yā)來處理(lǐ)帶來的(de)誤差是(shi)顯著的(de)👄，而且操(cāo)作壓力(lì)越低，影(yǐng)📱響越大(dà)。
4.8 溫壓補(bu)償不是(shi)萬能的(de)
   當工況(kuang)參數偏(pian)離設計(jì)值太多(duo)，或工況(kuang)參數波(bō)動頻繁(fan)🔴且太大(da)☔時，即使(shǐ)有了溫(wen)壓補正(zhèng)措施，仍(reng)難達到(dào)測🏃‍♂️量精(jīng)💃🏻度要求(qiu)，此時對(dui)✔️于特定(ding)的孔闆(pǎn)而言，隻(zhī)能重新(xīn)計算差(cha)壓與流(liu)量之間(jiān)的關系(xì)。
5 結束語(yu)
   氣體流(liu)量測量(liang)普遍存(cun)在溫壓(ya)補償問(wen)題，這是(shi)由氣體(ti)的❄️特性(xing)所🔞确定(dìng)的。因此(ci)，在氣體(tǐ)流量測(ce)量系統(tong)中，溫壓(ya)補償是(shi)其中一(yi)🔴個不可(kě)缺少的(de)環節。深(shen)入了解(jiě)溫壓補(bu)償的機(jī)理，将其(qí)靈活應(yīng)用于工(gong)📞作實踐(jiàn)中，真⚽正(zheng)做到流(liu)量測量(liang)了然于(yu)心，才💛能(neng)在工作(zuò)中不被(bèi)動

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