1 引言(yan)
   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(du)、壓力不(bu)是恒定(ding)的，所以(yi)需要對(dui)測得的(de)流量進(jin)行溫壓(ya)補償才(cai)能獲得(de)🍓準确的(de)流💔量數(shu)值。但在(zai)實際維(wei)護工作(zuo)中，由于(yu)概念模(mo)糊、錯誤(wu)🍉，對公式(shi)及參數(shu)的理解(jie)不夠深(shen)入嚴謹(jin)、各主流(liu)DCS或流量(liang)演算儀(yi)組态參(can)數的配(pei)置不一(yi)等原因(yin)導緻氣(qi)體流量(liang)測量🤟偏(pian)差較大(da)。
2 溫壓補(bu)償
2.1 溫壓(ya)補償的(de)基本原(yuan)理
   由于(yu)氣體的(de)可壓縮(suo)性，決定(ding)了其流(liu)量測量(liang)的複雜(za)性，氣體(ti)的實際(ji)流量除(chu)了與儀(yi)表的測(ce)量信号(hao)有關，還(hai)與🧑🏾‍🤝‍🧑🏼氣體(ti)的實👨‍❤️‍👨時(shi)密度有(you)關，而氣(qi)體的密(mi)度又是(shi)溫🍉度和(he)壓力的(de)函數，所(suo)以，氣體(ti)的流量(liang)測量普(pu)遍存在(zai)溫壓補(bu)償問題(ti)，其實質(zhi)就是被(bei)測氣體(ti)的工況(kuang)下溫🌈度(du)、壓力與(yu)設🌂計數(shu)值不符(fu)時，而采(cai)取的密(mi)度修正(zheng)措🔴施。
2.2 溫(wen)壓補償(chang)的前提(ti)
   隻有計(ji)算出流(liu)量，補償(chang)才有意(yi)義。溫壓(ya)補償的(de)前提就(jiu)🛀🏻是計算(suan)出流量(liang)，沒有流(liu)量計算(suan)，補償就(jiu)無從談(tan)起。隻要(yao)🔞是利用(yong)差壓原(yuan)理來測(ce)量流量(liang)，都滿足(zu)流量基(ji)本方程(cheng)🏃。流量基(ji)本方程(cheng)♋式（差壓(ya)流量計(ji)）爲：

式中(zhong)：
q爲被測(ce)氣體在(zai)工作狀(zhuang)态下的(de)體積流(liu)量；
M爲被(bei)測氣體(ti)在工作(zuo)狀态下(xia)的質量(liang)流量；
k爲(wei)系數，它(ta)包含流(liu)量系數(shu)、膨脹系(xi)數、管道(dao)孔徑等(deng)參數；
Δp爲(wei)差壓，可(ke)實時檢(jian)測；
ρ爲工(gong)作狀态(tai)下的密(mi)度，一般(ban)難以直(zhi)接測得(de)，通常通(tong)⭐過溫度(du)、壓力、組(zu)分求得(de)，需在線(xian)進行溫(wen)壓補償(chang)。
2.3 溫壓補(bu)償的基(ji)本公式(shi)
依據理(li)想氣體(ti)、水蒸氣(qi)、濕氣體(ti)3種情況(kuang)密度變(bian)化的具(ju)體特🏃🏻點(dian)，分别衍(yan)生出3種(zhong)不同的(de)流量補(bu)償公式(shi)。
（1） 理想氣(qi)體溫壓(ya)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(bu)償後的(de)流量，單(dan)位爲m3/h；
P爲(wei)工作壓(ya)力，單位(wei)爲kPa；
Pb爲設(she)計壓力(li)，單位爲(wei)kPa；
T爲工作(zuo)溫度，單(dan)位爲K；
Tb爲(wei)設計溫(wen)度，單位(wei)爲K。
（2）水蒸(zheng)氣溫壓(ya)補償公(gong)式
   水蒸(zheng)氣不等(deng)同于理(li)想氣體(ti)，其密度(du)與溫度(du)、壓力沒(mei)有現🤞成(cheng)的、精确(que)的函數(shu)關系式(shi)，隻能從(cong)手冊中(zhong)，根據溫(wen)度和壓(ya)力查㊙️表(biao)找出相(xiang)應的密(mi)度，或以(yi)經驗公(gong)式來替(ti)代，分爲(wei)兩📱種情(qing)況：
當壓(ya)力變化(hua)範圍0.1~1.1MPa，溫(wen)度變化(hua)範圍100~400℃時(shi)：

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

式(shi)中：P爲實(shi)時壓力(li)，T爲實時(shi)溫度。
（3）濕(shi)氣體溫(wen)壓補償(chang)公式
   濕(shi)氣體與(yu)幹氣體(ti)的不同(tong)點是，其(qi)密度除(chu)了與溫(wen)度、壓力(li)有關外(wai)，還與濕(shi)度有關(guan)，包含濕(shi)度補正(zheng)的濕氣(qi)體溫壓(ya)補償公(gong)式：

式中(zhong)：
Q爲補償(chang)後的質(zhi)量流量(liang)，
Q0爲補償(chang)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(dan)位爲kg/m3；
ρ0、T0、P0分(fen)别表示(shi)氣體在(zai)0℃、一個标(biao)準大氣(qi)壓下的(de)密度、絕(jue)對溫度(du)、絕對🌈壓(ya)力；
F爲氣(qi)體的絕(jue)對濕度(du)，kg/m3；
Z爲氣體(ti)壓縮系(xi)數；
P爲實(shi)時壓力(li)；
T爲實時(shi)溫度；
F、Z、ρ0可(ke)查表求(qiu)得。
3 溫壓(ya)補償的(de)實施
3.1 DCS中(zhong)實現溫(wen)壓補償(chang)
   在目前(qian)應用的(de)主流DCS系(xi)統具有(you)數學函(han)數、邏輯(ji)運算的(de)🌍功能🏃‍♀️塊(kuai)，方便程(cheng)序得以(yi)實現。對(dui)于理想(xiang)氣體而(er)言，艾默(mo)生DeltaV系統(tong)調用PT_COMP模(mo)塊、橫河(he)CS3000 DCS系統調(diao)用TPCFL模塊(kuai)、和利時(shi)🍉MACCS DCS系統調(diao)用TPCOMP模塊(kuai)、浙大中(zhong)控JX-300XDCS系統(tong)☀️調用PTCOMP模(mo)塊，定義(yi)相關變(bian)量并設(she)置相應(ying)參數即(ji)可。對于(yu)濕氣體(ti)或蒸汽(qi)而言，隻(zhi)需按照(zhao)上述對(dui)應的溫(wen)壓補償(chang)公式單(dan)獨組态(tai)🚩即可。
3.2 PLC中(zhong)實現溫(wen)壓補償(chang)
   對于PLC控(kong)制系統(tong)，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(ge)自的補(bu)償公式(shi)自定義(yi)功能塊(kuai)☎️，在功能(neng)塊中通(tong)過文本(ben)化的高(gao)級編程(cheng)語言編(bian)💚寫應用(yong)程序，調(diao)用該功(gong)能塊來(lai)實現💞密(mi)度計算(suan)。
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(fang)面要注(zhu)意🙇‍♀️選用(yong)合适的(de)密度補(bu)償模塊(kuai)，同時還(hai)需注意(yi)通道的(de)正确性(xing)、單位的(de)一緻性(xing)。若現場(chang)爲脈沖(chong)💃式儀表(biao)🛀🏻，在設定(ding)儀表系(xi)數時确(que)保單位(wei)的一緻(zhi)性，且☁️隻(zhi)能測得(de)工況下(xia)的體積(ji)流量🤟，結(jie)合已經(jing)固化好(hao)的密度(du)補償芯(xin)片可算(suan)出對應(ying)的質量(liang)流量。
4 溫(wen)壓補償(chang)的典型(xing)誤解及(ji)維護策(ce)略
4.1 正确(que)對待極(ji)端情況(kuang)
   要對實(shi)際工況(kuang)波動頻(pin)繁及波(bo)動很大(da)的場合(he)持慎重(zhong)态度🥰，否(fou)則單靠(kao)溫壓補(bu)償仍難(nan)達到測(ce)量精度(du)要求。自(zi)控人員(yuan)應建議(yi)📧工藝人(ren)員查找(zhao)工況參(can)數波動(dong)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(cai)是上策(ce)。
4.2 油品計(ji)量也需(xu)要溫壓(ya)補償
   石(shi)油制品(pin)大都采(cai)用壓力(li)、溫度修(xiu)正，它通(tong)過密度(du)與壓力(li)🤩、溫度☂️的(de)函數關(guan)系進行(hang)計算而(er)得到。但(dan)這種方(fang)法并非(fei)所有情(qing)況都是(shi)有效的(de)，如被測(ce)介質組(zu)分經常(chang)變動，密(mi)度與🎯壓(ya)力溫度(du)關系不(bu)明确或(huo)精度不(bu)高🈲等就(jiu)難以應(ying)用，因此(ci)👣，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(fa)（壓力溫(wen)度補償(chang)）同時并(bing)舉，相輔(fu)相😘成。
4.3 工(gong)況流量(liang)與标準(zhun)流量的(de)區别
   工(gong)況下的(de)流量是(shi)指介質(zhi)在實際(ji)工作狀(zhuang)态下的(de)流量，設(she)計流量(liang)是指介(jie)質在某(mou)種規定(ding)條件（一(yi)般爲設(she)計狀況(kuang)）下的流(liu)量，标準(zhun)流量是(shi)指壓力(li)爲101325Pa，溫度(du)爲20℃時的(de)體積流(liu)量。在實(shi)際工‼️作(zuo)中有很(hen)多人⭐将(jiang)設計流(liu)量誤解(jie)爲标準(zhun)大氣壓(ya)下的流(liu)量，這種(zhong)情況一(yi)定要加(jia)以糾正(zheng)。
4.4 量程與(yu)單位必(bi)須保證(zheng)一緻
   注(zhu)意DCS、PLC、演算(suan)儀中的(de)差壓、溫(wen)度、壓力(li)值的上(shang)下限的(de)設定要(yao)與🔅各個(ge)變送器(qi)保持一(yi)緻，并要(yao)注意各(ge)個量的(de)✨單位㊙️使(shi)用，單位(wei)在任何(he)時候都(dou)需保持(chi)一緻。
4.5 流(liu)量系數(shu)設定要(yao)慎之又(you)慎
   在以(yi)脈沖形(xing)式輸出(chu)的流量(liang)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(ji) 、羅茨流(liu)量計）中(zhong)，常用儀(yi)表常數(shu)來表示(shi)脈沖輸(shu)出量與(yu)✔️流過儀(yi)表的流(liu)體流量(liang)之間的(de)靜特性(xing)。在流量(liang)儀表中(zhong)，儀表♌常(chang)數的定(ding)義是單(dan)位體積(ji)流體流(liu)過流量(liang)計時流(liu)量計發(fa)出的脈(mo)🈲沖數，其(qi)✨單位爲(wei)L-1或m-3，有些(xie)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(wei)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(xing)，有時需(xu)進行簡(jian)單單位(wei)換算，否(fou)則容易(yi)出錯。
4.6 避(bi)免重複(fu)開方
   差(cha)壓式流(liu)量計總(zong)是要有(you)開方運(yun)算這一(yi)環節，但(dan)若在 差(cha)壓變送(song)器 開了(le)平方後(hou)，在二次(ci)儀表（DCS、PLC、流(liu)量演算(suan)儀）中再(zai)開方一(yi)次😄，就會(hui)産生⛱️相(xiang)當大的(de)誤差，重(zhong)複開方(fang)使得儀(yi)表示值(zhi)偏大。
4.7 避(bi)免将絕(jue)對壓力(li)當表壓(ya)來處理(li)
   在帶壓(ya)力補償(chang)的流量(liang)測量系(xi)統中，其(qi)中最容(rong)易出錯(cuo)的是🐅将(jiang)☂️絕對壓(ya)力當表(biao)壓來處(chu)理，流量(liang)補償中(zhong)用的壓(ya)📱力變送(song)器一般(ban)均爲表(biao)壓力變(bian)送器，但(dan)在差壓(ya)流量計(ji)中進行(hang)壓力補(bu)償的公(gong)式爲絕(jue)壓，将絕(jue)對壓力(li)當表壓(ya)⁉️來處理(li)帶來的(de)誤差是(shi)顯著的(de)🍓，而且操(cao)作⭐壓力(li)越低，影(ying)❄️響越大(da)。
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(ji)值太多(duo)，或工況(kuang)參數波(bo)動頻🐉繁(fan)且太大(da)時，即使(shi)有了溫(wen)壓補正(zheng)措施，仍(reng)難達到(dao)測量精(jing)度要求(qiu)，此🌂時對(dui)于特定(ding)的孔闆(pan)而言，隻(zhi)能重新(xin)計算差(cha)壓與流(liu)量之間(jian)的關系(xi)。
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(ding)的。因此(ci)，在氣體(ti)流量測(ce)量系統(tong)中，溫壓(ya)補償是(shi)其中一(yi)個不🔴可(ke)缺少的(de)環節。深(shen)入了解(jie)溫壓補(bu)償的機(ji)理，将其(qi)靈活應(ying)用于工(gong)🌈作實踐(jian)中，真🚩正(zheng)做到流(liu)量測量(liang)了然于(yu)心，才能(neng)在工作(zuo)中不被(bei)動

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