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气体流量计为什么要带温压补偿功能

类别:行业新闻   发布时间:2020-09-29 14:03   浏览:

由于干气体的可压缩性,决定了它的流量测量比液体复杂,气体流量计的输出信号除了与输入信号有关,还与气体密度有关,而气体的密度又是温度和压力(简称温压)的函数。所以,气体的流量测量普遍存在温压补偿问题。在仪表的设计或对旧设备的改造中,气体流量测控系统应尽可能采用微机化仪表,根据被测气体及仪表类型,选用合适的数学模型,实施温压自动补偿。
 
大部分气体,可近似地视为理想气体,其密度可用经过补正的理想气体状态方程来表示。有的气体,如水蒸气,即有别于理想气体,其密度不宜简单地用理想气体状态方程来表示。气体又有干、湿之分,对于湿气体,其密度除了与温度、压力有关外,还与湿度有关。近年来,不断涌现的微机化仪表,使气体流量测量的温压补偿变得简便而,从而提高了测量精度。
 
1、测量饱和蒸汽时,需要单温度补偿或单压力补偿。饱和蒸汽的密度与温度或压力有一个固定的对应关系(饱和蒸汽密度表),知道其中的任何一个,都可以确定饱和蒸汽的密度。
 
2、测量气体时,需要温度压力同时补偿;气体一般都以标准状况体积流量结算。因为气体的体积流量温度或压力变化时,流量都会改变。
 
3、测量过热蒸汽时,需要温度压力同时补偿;蒸汽一般都以质量流量结算。因为温度或压力有任何一个发生变化,蒸汽的密度会发生改变,质量流量也随之改变。
 
4、测量液体时,一般不需要压力补偿,在5MPa以下,一般只考虑温度影响,为准确测量需要温度补偿。一般测量时,可以不使用任何补偿;测量一些碳氢化合物(如原油),一般需要温度压力同时补偿。
 
1、干气体流量测量的温压补偿
 
气体的流量测量主要是采用差压流量计,其流量基本方程式为:
 
 
 
式中:q为被测气体在工作状态下的体积流量;ρ为被测气体在工作状态下的密度;Δp为差压;K为系数,它包含流量系数、膨胀系数、管道孔径等参数。严格说,它也受温压影响,只是,在常用温压下,这一影响可以忽略。本文讨论的温压补偿是指补偿密度随温压变化所造成的影响。
 
2、湿气体流量测量的温压补偿
 
湿气体与干气体的不同点是,其密度除了与温度、压力有关外,还与湿度有关。虽然湿度对测量的影响与温压比较相对较小,但与仪表的精度比,即不可忽略。湿气体的密度可用下式表示:
 
 
 
式中:0.804为温度0℃,一个标准大气压下,水蒸气的密度,kg/m3;ρ0、T0、Pn分别表示气体在0℃,一个标准大气压下的密度、温度、压力;F为气体的湿度,kg/m3;Z为气体压缩系数。