1 引(yin)言
   差(cha)壓式(shi)流量(liang)計 測(ce)量氣(qi)體流(liu)量時(shi)，由于(yu)介質(zhi)工作(zuo)溫度(du)、壓力(li)不是(shi)恒定(ding)的，所(suo)以需(xu)要對(dui)測得(de)的流(liu)量進(jin)行溫(wen)壓補(bu)償才(cai)能獲(huo)得🌈準(zhun)确的(de)流量(liang)數值(zhi)。但在(zai)實際(ji)維護(hu)工作(zuo)中，由(you)于🏃🏻‍♂️概(gai)念模(mo)糊、錯(cuo)誤，對(dui)公式(shi)及參(can)數的(de)理解(jie)不夠(gou)深入(ru)嚴謹(jin)、各主(zhu)流DCS或(huo)流量(liang)演算(suan)儀組(zu)态參(can)數的(de)配置(zhi)不一(yi)等☀️原(yuan)因導(dao)緻氣(qi)體流(liu)量測(ce)量偏(pian)差較(jiao)大。
2 溫(wen)壓補(bu)償
2.1 溫(wen)壓補(bu)償的(de)基本(ben)原理(li)
   由于(yu)氣體(ti)的可(ke)壓縮(suo)性，決(jue)定了(le)其流(liu)量測(ce)量的(de)複雜(za)🐪性🔞，氣(qi)體的(de)實🐆際(ji)流量(liang)除了(le)與儀(yi)表的(de)測量(liang)信号(hao)有關(guan)，還與(yu)氣體(ti)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的實(shi)時密(mi)度有(you)關，而(er)氣體(ti)的密(mi)度又(you)是溫(wen)♊度和(he)壓力(li)的函(han)數，所(suo)以，氣(qi)體的(de)流量(liang)測量(liang)普遍(bian)存在(zai)🌂溫壓(ya)補償(chang)問題(ti)，其實(shi)質就(jiu)是被(bei)測氣(qi)體的(de)工況(kuang)下溫(wen)度、壓(ya)力與(yu)設計(ji)數值(zhi)不符(fu)時，而(er)采取(qu)的密(mi)度修(xiu)正措(cuo)施。
2.2 溫(wen)壓補(bu)償的(de)前提(ti)
   隻有(you)計算(suan)出流(liu)量，補(bu)償才(cai)有意(yi)義。溫(wen)壓補(bu)償的(de)前提(ti)就是(shi)計算(suan)出流(liu)量，沒(mei)有流(liu)量計(ji)算，補(bu)償就(jiu)無從(cong)談起(qi)。隻要(yao)是利(li)用差(cha)壓原(yuan)🐆理來(lai)🈚測量(liang)流量(liang)，都滿(man)足流(liu)量基(ji)本方(fang)程。流(liu)量基(ji)本方(fang)程式(shi)（差壓(ya)流量(liang)計）爲(wei)：

式中(zhong)：
q爲被(bei)測氣(qi)體在(zai)工作(zuo)狀态(tai)下的(de)體積(ji)流量(liang)；
M爲被(bei)測氣(qi)體在(zai)工作(zuo)狀态(tai)下的(de)質量(liang)流量(liang)；
k爲系(xi)數，它(ta)包含(han)流量(liang)系數(shu)、膨脹(zhang)系數(shu)、管道(dao)孔徑(jing)等參(can)數；
Δp爲(wei)差壓(ya)，可實(shi)時檢(jian)測；
ρ爲(wei)工作(zuo)狀态(tai)下的(de)密度(du)，一般(ban)難以(yi)直接(jie)測得(de)，通常(chang)通過(guo)溫度(du)、壓力(li)、組分(fen)求得(de)，需在(zai)線進(jin)行溫(wen)壓補(bu)償。
2.3 溫(wen)壓補(bu)償的(de)基本(ben)公式(shi)
依據(ju)理想(xiang)氣體(ti)、水蒸(zheng)氣、濕(shi)氣體(ti)3種情(qing)況密(mi)度變(bian)化的(de)🈲具體(ti)特點(dian)，分别(bie)衍生(sheng)出3種(zhong)不同(tong)的流(liu)量補(bu)償公(gong)式。
（1） 理(li)想氣(qi)體溫(wen)壓補(bu)償公(gong)式

式(shi)中：F0爲(wei)補償(chang)前的(de)流量(liang)，單位(wei)爲m3/h；
F爲(wei)補償(chang)後的(de)流量(liang)，單位(wei)爲m3/h；
P爲(wei)工作(zuo)壓力(li)，單位(wei)爲kPa；
Pb爲(wei)設計(ji)壓力(li)，單位(wei)爲kPa；
T爲(wei)工作(zuo)溫度(du)，單位(wei)爲K；
Tb爲(wei)設計(ji)溫度(du)，單位(wei)爲K。
（2）水(shui)蒸氣(qi)溫壓(ya)補償(chang)公式(shi)
   水蒸(zheng)氣不(bu)等同(tong)于理(li)想氣(qi)體，其(qi)密度(du)與溫(wen)度、壓(ya)力沒(mei)有現(xian)成的(de)、精确(que)的函(han)數關(guan)系式(shi)，隻能(neng)從手(shou)冊中(zhong)，根據(ju)♈溫度(du)和壓(ya)力查(cha)表找(zhao)出相(xiang)應的(de)密度(du)，或以(yi)經驗(yan)公式(shi)來替(ti)代🈲，分(fen)爲兩(liang)種情(qing)況：
當(dang)壓力(li)變化(hua)範圍(wei)0.1~1.1MPa，溫度(du)變化(hua)範圍(wei)100~400℃時：

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

式(shi)中：P爲(wei)實時(shi)壓力(li)，T爲實(shi)時溫(wen)度。
（3）濕(shi)氣體(ti)溫壓(ya)補償(chang)公式(shi)
   濕氣(qi)體與(yu)幹氣(qi)體的(de)不同(tong)點是(shi)，其密(mi)度除(chu)了與(yu)溫度(du)🚩、壓力(li)有關(guan)外，還(hai)與濕(shi)度有(you)關，包(bao)含濕(shi)度補(bu)正的(de)濕氣(qi)體溫(wen)壓補(bu)償公(gong)式：

式(shi)中：
Q爲(wei)補償(chang)後的(de)質量(liang)流量(liang)，
Q0爲補(bu)償前(qian)的質(zhi)量流(liu)量，單(dan)位爲(wei)kg/m3；
0.804爲溫(wen)度0℃，一(yi)個标(biao)準大(da)氣壓(ya)下，水(shui)蒸氣(qi)的密(mi)度，單(dan)位爲(wei)kg/m3；
ρ0、T0、P0分别(bie)表示(shi)氣體(ti)在0℃、一(yi)個标(biao)準大(da)氣壓(ya)下的(de)密度(du)、絕對(dui)溫度(du)、絕對(dui)壓力(li)；
F爲氣(qi)體的(de)絕對(dui)濕度(du)，kg/m3；
Z爲氣(qi)體壓(ya)縮系(xi)數；
P爲(wei)實時(shi)壓力(li)；
T爲實(shi)時溫(wen)度；
F、Z、ρ0可(ke)查表(biao)求得(de)。
3 溫壓(ya)補償(chang)的實(shi)施
3.1 DCS中(zhong)實現(xian)溫壓(ya)補償(chang)
   在目(mu)前應(ying)用的(de)主流(liu)DCS系統(tong)具有(you)數學(xue)函數(shu)、邏輯(ji)運算(suan)的功(gong)能塊(kuai)，方便(bian)程序(xu)得以(yi)實現(xian)。對于(yu)理想(xiang)氣體(ti)而言(yan)，艾默(mo)生DeltaV系(xi)統調(diao)🌍用PT_COMP模(mo)塊、橫(heng)河CS3000 DCS系(xi)統調(diao)用TPCFL模(mo)塊、和(he)利時(shi)MACCS DCS系統(tong)調🐆用(yong)TPCOMP模塊(kuai)、浙大(da)中控(kong)JX-300XDCS系統(tong)調用(yong)PTCOMP模塊(kuai)，定義(yi)相關(guan)📞變量(liang)并設(she)置相(xiang)應參(can)數即(ji)可。對(dui)🏃🏻于濕(shi)氣體(ti)✉️或蒸(zheng)汽而(er)言，隻(zhi)需按(an)照上(shang)述對(dui)應的(de)溫壓(ya)補償(chang)公式(shi)單獨(du)組态(tai)即可(ke)。
3.2 PLC中實(shi)現溫(wen)壓補(bu)償
   對(dui)于PLC控(kong)制系(xi)統，實(shi)現起(qi)來較(jiao)爲複(fu)雜。不(bu)管是(shi)理想(xiang)氣體(ti)還是(shi)濕氣(qi)體或(huo)蒸汽(qi)而言(yan)，都須(xu)按照(zhao)各自(zi)的補(bu)償公(gong)式自(zi)定義(yi)功💃能(neng)塊，在(zai)功能(neng)塊中(zhong)通過(guo)文本(ben)化的(de)高級(ji)編程(cheng)語言(yan)編寫(xie)應用(yong)程序(xu)，調用(yong)該功(gong)能塊(kuai)來實(shi)現👣密(mi)度計(ji)算。
3.3 流(liu)量演(yan)算儀(yi)中實(shi)現溫(wen)壓補(bu)償
   在(zai)流量(liang)演算(suan)儀中(zhong)組态(tai)，若現(xian)場爲(wei)差壓(ya)式儀(yi)表時(shi)，一方(fang)面要(yao)注意(yi)選用(yong)合适(shi)的密(mi)度補(bu)償模(mo)塊，同(tong)時還(hai)需注(zhu)意通(tong)道的(de)正确(que)性、單(dan)位的(de)一緻(zhi)性。若(ruo)現場(chang)爲脈(mo)沖💁式(shi)儀表(biao)，在設(she)定儀(yi)表系(xi)數時(shi)确🧑🏽‍🤝‍🧑🏻保(bao)單位(wei)的一(yi)緻性(xing)，且💞隻(zhi)能測(ce)得工(gong)況下(xia)的體(ti)積流(liu)量，結(jie)合已(yi)經固(gu)化好(hao)的密(mi)度補(bu)償芯(xin)片可(ke)算出(chu)對應(ying)的質(zhi)量流(liu)量。
4 溫(wen)壓補(bu)償的(de)典型(xing)誤解(jie)及維(wei)護策(ce)略
4.1 正(zheng)确對(dui)待極(ji)端情(qing)況
   要(yao)對實(shi)際工(gong)況波(bo)動頻(pin)繁及(ji)波動(dong)很大(da)的場(chang)合持(chi)慎重(zhong)态度(du)，否則(ze)❓單靠(kao)溫壓(ya)補償(chang)仍難(nan)達到(dao)測量(liang)精度(du)要求(qiu)。自控(kong)人員(yuan)應建(jian)議工(gong)藝人(ren)員查(cha)找工(gong)況參(can)數波(bo)動大(da)及波(bo)㊙️動頻(pin)繁的(de)原因(yin)，從工(gong)藝💃🏻或(huo)設備(bei)上進(jin)行改(gai)進才(cai)是上(shang)策🐆。
4.2 油(you)品計(ji)量也(ye)需要(yao)溫壓(ya)補償(chang)
   石油(you)制品(pin)大都(dou)采用(yong)壓力(li)、溫度(du)修正(zheng)，它通(tong)過密(mi)度與(yu)壓力(li)、溫度(du)的函(han)數關(guan)系進(jin)行計(ji)算而(er)得到(dao)。但這(zhe)種方(fang)🏃🏻‍♂️法并(bing)非所(suo)有情(qing)況都(dou)是有(you)效的(de)，如被(bei)測介(jie)質組(zu)分經(jing)常變(bian)動，密(mi)度與(yu)壓力(li)溫☁️度(du)關系(xi)不明(ming)确或(huo)精度(du)不高(gao)等就(jiu)難以(yi)應用(yong)，因此(ci)，應該(gai)發展(zhan)補償(chang)的直(zhi)✉️接法(fa)（密度(du)、粘度(du)補償(chang)），使直(zhi)接法(fa)和間(jian)接法(fa)（壓力(li)溫度(du)補償(chang)）同時(shi)🤟并舉(ju)，相輔(fu)相成(cheng)。
4.3 工況(kuang)流量(liang)與标(biao)準流(liu)量的(de)區别(bie)
   工況(kuang)下的(de)流量(liang)是指(zhi)介質(zhi)在實(shi)際工(gong)作狀(zhuang)态下(xia)的流(liu)量，設(she)計流(liu)量是(shi)指介(jie)質在(zai)某種(zhong)規定(ding)條件(jian)（一般(ban)爲設(she)計狀(zhuang)🈲況）下(xia)的流(liu)量，标(biao)準流(liu)量是(shi)指壓(ya)力爲(wei)101325Pa，溫度(du)爲20℃時(shi)✔️的體(ti)積🈲流(liu)量。在(zai)實際(ji)工作(zuo)中有(you)♍很多(duo)人将(jiang)設計(ji)流量(liang)誤解(jie)爲标(biao)準大(da)氣壓(ya)下的(de)流量(liang)，這種(zhong)情況(kuang)一定(ding)要加(jia)✔️以糾(jiu)正。
4.4 量(liang)程與(yu)單位(wei)必須(xu)保證(zheng)一緻(zhi)
   注意(yi)DCS、PLC、演算(suan)儀中(zhong)的差(cha)壓、溫(wen)度、壓(ya)力值(zhi)的上(shang)下限(xian)的設(she)🍉定要(yao)與各(ge)個變(bian)送器(qi)保持(chi)一緻(zhi)，并要(yao)注意(yi)各個(ge)量的(de)單位(wei)使用(yong)，單位(wei)在任(ren)何時(shi)候都(dou)需保(bao)持一(yi)緻。
4.5 流(liu)量系(xi)數設(she)定要(yao)慎之(zhi)又慎(shen)
   在以(yi)脈沖(chong)形式(shi)輸出(chu)的流(liu)量傳(chuan)感器(qi)（如 渦(wo)街流(liu)量計(ji) 、 渦輪(lun)流量(liang)計 、 旋(xuan)進漩(xuan)渦流(liu)量計(ji) 、羅茨(ci)流量(liang)計）中(zhong)，常用(yong)儀表(biao)常數(shu)來表(biao)示脈(mo)沖輸(shu)出量(liang)與流(liu)過💃🏻儀(yi)🈲表的(de)流體(ti)流量(liang)之間(jian)的靜(jing)特性(xing)。在流(liu)量儀(yi)表中(zhong)，儀表(biao)常數(shu)🙇🏻的定(ding)義是(shi)💰單位(wei)體積(ji)流體(ti)流過(guo)流量(liang)計時(shi)流量(liang)計發(fa)出的(de)脈沖(chong)數，其(qi)單位(wei)爲🐆L-1或(huo)m-3，有些(xie)儀表(biao)中将(jiang)單位(wei)🐕标示(shi)爲流(liu)量系(xi)數K（單(dan)位爲(wei)P/L或P/m-3，有(you)的單(dan)位爲(wei)I/L，有的(de)單位(wei)爲ξ單(dan)位爲(wei)l/P，有的(de)📞單位(wei)爲N/L，或(huo)N/m-3），在進(jin)行計(ji)算時(shi)，應保(bao)持量(liang)綱的(de)一緻(zhi)性，有(you)時需(xu)進行(hang)簡單(dan)單位(wei)換算(suan)，否則(ze)容易(yi)💚出錯(cuo)。
4.6 避免(mian)重複(fu)開方(fang)
   差壓(ya)式流(liu)量計(ji)總是(shi)要有(you)開方(fang)運算(suan)這一(yi)環節(jie)，但若(ruo)在 差(cha)壓變(bian)送器(qi) 開了(le)平方(fang)後，在(zai)二次(ci)儀表(biao)（DCS、PLC、流量(liang)演算(suan)儀）中(zhong)再開(kai)方一(yi)次，就(jiu)會産(chan)💯生🔞相(xiang)當大(da)的誤(wu)差，重(zhong)複開(kai)方使(shi)得儀(yi)表示(shi)值偏(pian)大。
4.7 避(bi)免将(jiang)絕對(dui)壓力(li)當表(biao)壓來(lai)處理(li)
   在帶(dai)壓力(li)補償(chang)的流(liu)量測(ce)量系(xi)統中(zhong)，其中(zhong)最容(rong)易出(chu)錯的(de)是将(jiang)絕對(dui)壓力(li)當表(biao)壓來(lai)處理(li)，流量(liang)補償(chang)中用(yong)的壓(ya)♋力變(bian)送器(qi)一般(ban)均爲(wei)表壓(ya)力變(bian)送器(qi)，但在(zai)差壓(ya)✏️流量(liang)計中(zhong)進行(hang)壓力(li)補償(chang)的公(gong)式爲(wei)絕壓(ya)，将絕(jue)對壓(ya)☂️力當(dang)表壓(ya)來處(chu)理帶(dai)👅來的(de)誤差(cha)🙇🏻是顯(xian)著的(de)♋，而且(qie)操作(zuo)🐪壓力(li)越低(di)，影🧑🏽‍🤝‍🧑🏻響(xiang)越大(da)。
4.8 溫壓(ya)補償(chang)不是(shi)萬能(neng)的
   當(dang)工況(kuang)參數(shu)偏離(li)設計(ji)值太(tai)多，或(huo)工況(kuang)參數(shu)波動(dong)頻繁(fan)且🌈太(tai)👨‍❤️‍👨大時(shi)🔞，即使(shi)有了(le)溫壓(ya)補正(zheng)措施(shi)，仍難(nan)達到(dao)測量(liang)精度(du)要求(qiu)，此時(shi)對于(yu)特定(ding)的孔(kong)闆而(er)言，隻(zhi)能重(zhong)新計(ji)算差(cha)壓與(yu)流量(liang)之間(jian)的關(guan)系🔱。
5 結(jie)束語(yu)
   氣體(ti)流量(liang)測量(liang)普遍(bian)存在(zai)溫壓(ya)補償(chang)問題(ti)，這是(shi)由氣(qi)✨體的(de)特性(xing)所❌确(que)定的(de)。因此(ci)，在氣(qi)體流(liu)量測(ce)量系(xi)統中(zhong)，溫壓(ya)補償(chang)是其(qi)中一(yi)個不(bu)可缺(que)少的(de)環節(jie)。深入(ru)了解(jie)㊙️溫壓(ya)補償(chang)的機(ji)理，将(jiang)其靈(ling)活應(ying)用于(yu)工作(zuo)實踐(jian)中，真(zhen)正做(zuo)到流(liu)量測(ce)量了(le)然于(yu)心，才(cai)能在(zai)工作(zuo)中不(bu)被動(dong)

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