差压式流量计湿气体干部份示值修正公式的推导与应用

合集下载

1 差压式流量计干气体流量检测与示值修正框图

1差压式流量计检测与示值修正公式讨论权正锐(太原钢铁（集团）有限公司自动化公司，太原 030003)摘要：在差压式流量计示值修正公式中规范着气体工作状态体积流量与标准状态体积流量以及质量流量互为倒数的示值修正系数。

文章重点说明：在差压式流量计示值修正公式中所修正的应该是代表气体体积流量与气体质量流量共用的差压，使之修正到相当于工作在设计条件下，所以，它们的示值修正系数是相同的，而不应该互为倒数。

关键词：节流装置气体工作状态流量示值修正0 引言如图1所示，随机的气体工作状态流量应注意区分以下两个不同的物理概念：① 流过节流装置气体工作状态流量，它们的表达式为：V q c ε∝×工节工作工作m q c ε∝×工节工作工作 (1)② 检测出的气体工作状态流量，它们的表达式为：V q c ε∝×设计设计工检m q c ε∝×设计设计工检 (2)区分上述两个不同的物理概念是很重要的，是推导示值修正公式的重要基础。

1 差压式流量计干气体流量检测与示值修正框图1.1差压式流量计干气体流量检测与示值未修正时框图图1所示为差压式流量计干气体流量检测与示值未修正时的框图。

q V标检为检测出的气体工作状态流量q V工检换算为未修正时的标准状态流量值。

图1中的系数为：1π36004K =× 2K ρρ=设计标准 31K K ρ=×设计 (3) 从图1可以看出，V V m q q q 工检、标检、工检都是p ∆工作的函数，从变量角度来分析它们是同一个源。

可以说，当工作压力、温度偏离设计条件时，V V m q q q 工检、标检、工检受到同样的影响，产生同方向、同比例的示值误差，所以，它们的示值修正系数是相同的。

图1 气体流量检测与示值未修正时框图×ρ工作图2气体流量检测与示值已修正时框图1.2 差压式流量计干气体流量检测与示值已修正时框图图2所示为差压式流量计干气体流量检测与示值已修正时的框图。

差压式流量计示值修正公式

ห้องสมุดไป่ตู้差压式流量计示值修正公式
流量示值
气体密度改变时
气体温度改变时
气体压力改变时
气体温度和压力改变时
气体湿度改变时
工作状态下被测气体的流量
干气体在标准状态（20℃、101.325kPa）的流量
湿气体干部分在标准状态（20℃、101.325kPa）的流量
注：1.被测气体的状态和参数改变时，其各量的符号与改变前相同，只是在符号的的右边角加“ ′”。
2.以上所列各式仅适用于不至于引起流出系数C改变的情况，如果由于有关参数变化较大而引起流出系数C改变，应相应地乘以C′/C数值。

差压类气体流量测量量温度压力补正公式的推导

在火电厂，差压类流量计工况条件下气体流量温、压补偿修正公式推导运用流体的连续性方程与伯努利方程进行推导，差压类流量计测量气体流量时，流量计算一般依据以下通用公式：
（3）
C
o m
p a
n y
C
o n
f i d
e n
t i a
l
同理得：
由于流束膨胀系数ε变化对测量的准确度影响不大，忽略其影响，因此在实际应用中，2）式4）式一般写作：
5）
以上推导了差压式气体流量计量在气体密度发生改变时，其工况体积流量与质量流量的密度补正公式。

通常在实际应用中却不能用（2）式进行流量补正，在实际应用中一般测量气体的温度、压力参数，而没有直接测量气体的密度。

因此我们通常是对气体流量进行温度压力补正。

在火电厂，对空气介质一般认其为干气体。

用温度、压力参数代替密度参数，对5）式推导结果如下：
6）
若考虑压缩系数的变化，则工矿条件下，体积流量补偿公式如下
7）
注：工矿条件下，体积流量其补偿修正系数与标准状态下气体体积流量的温度压力补正公式的补偿修正系数正好相颠倒。

C
o m
p a
n y
C
o n
f i d
e n
t i a
l。

流量计示值修正(补偿)

流量计示值修正（补偿）公式我公司能源计量的流量计示值单位规定为20℃，101.325kPa标准状态的流量，如设计选型使用了不同流量计示值单位，则根据设计的流量单位（质量流量kg/h、0℃，101.325kPa及20℃，101.325kPa标准状态或工作状态）选用对应的温度、压力修正（补偿）公式；不同测量原理的流量计，应根据其流量计流量方程（公式）选用对应的温度、压力修正（补偿）公式。

1. 气体流量测量的温度、压力修正（补偿）公式：1.1 差压式流量计的温度、压力修正（补偿）实用公式：一般气体体积流量（标准状态20℃，101.325kPa），根据差压式流量计流量方程，可得干气体在标准状态（20℃，101.325kPa）的积流流量: ）（）（）（）（15.273T325.101p15.273T325.101pqqvN vN（1）式中：q'vN——标准状态下气体实际体积流量；qvN——标准状态下气体设计体积流量；p' ——气体实际压力，kPa；p ——气体设计压力，kPa；T'——气体实际温度，℃；T ——气体设计温度，20℃。

1.2 一般气体质量流量的温度、压力修正（补偿）公式：TpTpqqm m（2）式中：q'vN——标准状态下气体实际体积流量；qvN——标准状态下气体设计体积流量；p' ——气体实际压力，绝对压力；p ——气体设计压力，绝对压力；T'——气体实际温度，绝对温度；T ——气体设计温度，绝对温度。

1.3 蒸汽的温度、压力修正（补偿）公式：根据差压式流量计流量方程，可得蒸汽的质量流量:（3）式中：q'm——蒸汽实际质量流量；qm——蒸汽设计质量流量；ρ' ——蒸汽实测时密度；ρ ——蒸汽设计时密度；依据水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式其密度计算模型，工业常用范围内水蒸汽的密度为：) (1000 1 0iJ1 Ii431 ii50In）（.T5401MPap式中:，ρ 为水蒸汽密度；P 为压力, MPa ；v 为比体积，m3/ kg；T为温度，K；R为水物质气体常数，0. 461526kJ∙kg-1 ∙K-1；ni、Ii、Ji为公式系数见“表1”。

气体流量测量中温度及压力补正

于表压和当地大气压之和，热力学温度等于摄氏温度加
２７３．１５。
差压流量计最终测得的实际流量就是设计流量与温度、压
力补正系数的乘积。
（２）电磁流量计不需要温度、压力补正。
（。）涡轮流量计温度、压力补正公式ｑ＝ｑ
计算出温度、力补正系数，所以温度、压力修正系数直接关
１．３涡轮流量计
当被测流体流过传感器时，在流体的作用下，叶轮受力旋
转，其转速与管道平均流速成正比，叶轮的转动周期地改变磁
电转换器的磁阻值。检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的感应电势。流量方程
ｑ：ｆｆＫ
式中：厂为流量计输出信号的频率（Ｈｚ）；Ｋ为流量计的流量系数（Ｐ／ｍ）。
系到仪表的测量精度。影响气体流量测量准确性的不确定因素有很多，很难对测量的准确性进行定量分析。本文只是针对不同流量计测气体流量时所采用的温度、压力补正公式也有所不
４结语
本文通过对流量测量中温度、压力补偿的研究，可以看出，气体的体积流量的大小直接受到温度和压力变化的影响，而温度、压力变化又是在时时变化的。因此要想得到准确的测量数据，就必须不断地在线检测出工作状况下的温度和压力，
关键词：可以应用在工业生产过程、能源计量、环境保护工程、交通运输、生物技术、科学实验以及海洋气象等领域。随着国家对环境保护工程提出更高的要求，对所需的流量计将不断提出新的要求。流量测量在成本核算、收费等方面起着举足轻重的作用。因此，流量测量准确性就显得尤为重要。

差压流量计计算公式

差压式流量计的测量原理是基于流体的机械能相互转换的原理。

在水平管道中流动的流体，具有动压能和静压能（位能相等），在一定条件下，这两种形式的能量可以相互转换，但能量总和不变。

以体积流量公式为例：Q v = CεΑ/sqr(2ΔP/(1-β＾4)/ρ1)其中：C 流出系数；ε可膨胀系数Α节流件开孔截面积，M＾2ΔP 节流装置输出的差压，Pa;β直径比ρ1 被测流体在I-I处的密度，kg/m3;Qv 体积流量，m3/h按照补偿要求，需要加入温度和压力的补偿，根据计算书，计算思路是以50度下的工艺参数为基准，计算出任意温度任意压力下的流量。

其实重要是密度的转换。

计算公式如下：Q = 0.004714187 *d＾2*ε*＠sqr(ΔP/ρ) Nm3/h 0C101.325kPa也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。

在根据密度公式：ρ= P*T50/(P50*T)* ρ50其中：ρ、P、T表示任意温度、压力下的值ρ50、P50、T50表示50度表压为0.04MPa下的工艺基准点结合这两个公式即可在程序中完成编制。

三．程序分析1.瞬时量温度量：必须转换成绝对摄氏温度；即+273.15压力量：必须转换成绝对压力进行计算。

即表压+大气压力补偿计算根据计算公式，数据保存在PLC的寄存器内。

同时在intouch画面上做监视。

2.累积量采用2秒中一个扫描上升沿触发进行累积，即将补偿流量值（Nm3/h）比上1800单位转换成每2S的流量值，进行累积求和，画面带复位清零功能。

差压流量计的通用计算公式如下图所示，由式1推导可得到式2。

式中Q代表流量，△P 代表差压，ρ代表流体密度，K是仪表系数，由流量计出厂标定时得到。

流量与差压的平方根成正比。

差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。

差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。

《差压式湿气两相流量计》不确定度评定

测量不确定度分析报告一、气相测量不确定度评定 1．测量模型1.1湿气流量计的气相瞬时流量相对误差可由式（1）计算。

E i =q mN,i −q sN,iq sN,i×100% (1)式中：E i ── 湿气流量计第i 测试点气相瞬时流量相对误差，%； q mN,i ── 湿气流量计测量的第i 测试点的气相瞬时流量值，Nm 3/h ； q sN,i ── 湿气流量标准装置测量的第i 测试点的气相瞬时流量值，Nm 3/h 。

其中，i is i N N N i q Z T P Z T P q ,s ,,s ,s i sN,= (2)式中：P s,i ──第i 测试点，湿气流量标准装置处的绝对压力，kPa T s,i ──第i 测试点，湿气流量标准装置处的热力学温度，Kq s,i ──第i 测试点，湿气流量标准装置处的气相瞬时流量值，m 3/h 。

P N ──标况压力，101.32kPa T N ──标况温度，293.15K Z N ──标况下空气的压缩系数Z s ──湿气流量标准装置标准表处空气的压缩系数即E i =q mN,i −iis i N N N i q Z T P Z T P ,s ,,s ,s iis i N N N i q Z T P Z T P ,s ,,s ,s ×100%=（q mN,i P N T s,i Z s,i q s,i P s,i T N Z N−1）×100% (3)式（3）),,(,,i i Λi s i mN q q E E =，各自变量之间独立，则可得相对不确定度公式如下：()()()()()222,,,2222,,,,,,22,,22,,,,mN i s i s i i i i Ei rel mN i rel s i rel s i mN i i s i i s ii s i s i i i i N rel s i rel s i s i i s ii N i q q p E E E u u q u q u p q E q E p E T Z E E E Z u T u Z T E Z E Z E ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫∂∂∂+⨯⨯+⨯⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭()22rel N u Z ⨯ （4）2．不确定度分量评定在GVF97.5%流量点下将湿气两相流量计测量6次，选取该点作为不确定度评定的案例进行分析，其校准结果为：表1 校准结果（1）由重复测量引入的不确定度分量（A 类不确定度）则由重复测量引入的不确定度为：()0.048%r r u E === （2）标准装置所引入的不确定度分量（B 类不确定度）湿气两相流量标准装置的气相测量相对扩展不确定度为U rel （q s ）=0.36%（k =2），则u r (q s )=0.36%2=0.18% 另外，1)(i,s ,s ,s r -≈⨯∂∂=E q q E q C ii i i （3）标准表处压力的P s 测量所引入的不确定度分量（B 类不确定度）用绝压变送器测量标准表处压力。

差压式流量计常用计算公式及计算实例

差压式流量计常用计算公式及计算实例Q = C * A * sqrt(2 * ΔP / ρ)
其中
Q是流量，单位为体积/时间；
C是流量系数，用于修正实际流量与理论值之间的差距；
A是管道的横截面积；
ΔP是流体流过管道时引起的压力差；
ρ是流体的密度。

下面我们以一个计算实例来说明差压式流量计的使用方法：
假设我们有一个差压式流量计用于测量水的流量，管道的内径为50毫米，压力差为0.5巴，水的密度为1000千克/立方米。

我们需要计算流量。

首先，我们需要计算管道的横截面积。

横截面积可以根据管道的内径计算得到：
接下来，我们可以使用计算公式计算流量：
Q = C * A * sqrt(2 * ΔP / ρ)
假设流量系数为0.98，代入数据进行计算：
需要注意的是，上述计算结果是基于所提供的数据和假设情况下得出的，实际应用中可能还需要进行修正和校准。

此外，差压式流量计还有其
他类型，如歧管式流量计和喇叭口式流量计等，在不同的应用场景下可能需要采用不同的计算公式。

总结来说，差压式流量计是一种常用的流量计量装置，通过测量流体流过管道时引起的压力差来计算流量。

使用时需要根据实际情况选择适用的计算公式，并进行参数的修正和校准。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ｔｐａｏｍｅｅｓａｅｄｅｃｉｅｎｍａｙｉｓｒｍｅｔｌｔｘｂｏｓａｄｔｃｎｉａｎｏａｉｎｉｅｙｅｇｓｆｗｔｒｒｓｒｂｄｉｎｎｔｕｎａｅｔｏｋｎｅｈｃｌｉｆｒｔｏｎｄ — ｌｍｔｉ．Ｉａｔｏｈｅｄｔｃｉｎｏａｏｕｅｏｍａｒｓｕｅａｅｅｔｅｏａｇｃｅｏａｌｎｆｃ，ｆｒｔｅｅｔｏｆｇｆｗｎｄｒｎｒｌｐｅｓｒｎｄｔｍｐｒｕｒｎａｌｒｅｓａｆｓｌａｌｉｄｔａｒｄｃｉｎ，ｅｐｅｉｌｈｅｅｔｏｆｗｅｔｒｃｋａ，ｔｅｈｕｄｔｓｍｕｈｍｏｍｐｒｎｕｓｒｌｐｏｕｔｉｏｓｃａｌｔｅｄｔｃｉｎｏｔｅｏｅｇｙｓｈｍｉｉｙｉｃｒｉｏ．ｅ
０引言
检测常温、压下的气体流量，别是含湿比较多的煤气流量时，误差受湿度变化常特其
的影响要远远大于压力、度变化的影响，而，温因其示值修正意义也重要得多。
－
Ｄｅ．０ｃ．２０２
２００２年１２月
文章编号：１０．１４２００．０７００７３２（０２）４０８．５
差压式流量计湿气体干部份示值修正公式的推导与应用
权正锐
（原钢铁（团）限公司计控处，西太原０００）太集有山３０３
维普资讯
第１６卷
第４期
流体力学实验与测量
ＥｘｒｍｅｓａｅｕｒｍｅｓｉｕｉｅｈａｃｐｅｉｎｔｎｄＭａｓｅｎｔｎＦｌｄＭｃｎｉｓ
Ｖｏ．６，Ｎｏ．１１４
Ｄｅｉａｉｎｎｄａｒｖｔｏａｐｐｌａｉｎｏｅｓｉａｕｏｒｃｉｎｉｔｏｆｍａｕｒｎｇｖｌｅｃｒｅｔｏｃ
ｆｒｕａｆｒｄｒｒｎｗｅａｆｄｆｅｅｔａｏｍｌｏｙｐａｔｉｔｇｓｏｉｒｎｉｌｐｅｓｅｔｐａｏｍｅｅｒｓｕｒｙｅｇｓｆｗ— ｌｔｒ
摘要：许多仪表教学用书及技术资料中都比较详细地介绍了差压式气体流量计示值的压在
力、度修正理论与公式。其实，大规模的工业生产中检测常压、温下的气体流量，别温在常特是检测含湿比较多的煤气流量时，检测误差受湿度变化的影响要远大于受压力、度变化其温的影响。本文对流量示值湿度修正公式推导与应用提出探讨。关键词：积流量；度修正；量体湿计中图分类号：－１．＇Ｉ４５１８３文献标识码：Ａ
与差压式气体流量计示值压力、度修正相比，湿度修正也要复杂得多。被测气体温其的湿度不但与供气气源的湿度变化有关，要考虑在生产中伴随着被测气体受压力、还温度变化是否因湿度过饱和而产生凝结水，以及被测气体在生产中是否增添了水份（：气如煤水洗除尘等）因此，成流量示值的湿度修正还要增加湿度检测传感器（，完湿度饱和气体可以根据气体温度查表）除此以外还应注意的是：量示值的压力、度修正与被测气体干，流温密度无关，流量示值的湿度修正还要考虑被测气体干密度变化的影响。气体干密度越而小，示值检测误差越大，值修正的意义也越大。其示
ｔｎｏｔｅｄｔｃｉｎｅｉｒｔａｈｒｓｕｅａｄｔｍｐｒｔｒａｔｔｈｅｅｔｏｒ＇ｈｏｎｔｅｐｅｓｒｎｅｅａｕｅ．
Ｉｈｉｐｒｈｕｔｏｐｒａｈｓｔｅｄｒｖｔｏｎｐｌｃｔｏｆｃｒｅｔｎｆｒｎｔｓｐａｅ，ｔｅａｈｒａｐｃｅｈｅａｉｎａｄａｐｉａｉｎｏｏｒｃｉｏｍｕｌｒｈｏｉｏａｆｕ．ｏ
ｉｉｏｗａｒｇｖｅ．ｍｄｔｆｆｏｍｅｕｎａｕｙｌｓｉｌ
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｖｌｏｕｍｅｒｃｆｏ；ｃｒｅｔｏｒｈｍｄｉｍｅｅｎｔｗｉｌｏｒｃｉｎｆｕｏｉｔｙ；ｔｒｇｉ
ＱＡｈｎ — ｉＵＮＺｅｇｒｕ
（ａｙａｒｎａｄＳｅｌＧｒｕ）ｏ．ｔ）ＴｉｕｎＩｏｎｔｅ（ｏｐＣＬｄ．
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｏｒｃｉｎｔｏｙａｏｍｕａｆｒｐｒｓｕｅａｄｅｅａｕｅｆｄｉｅｅｔｌｐｒｓｕｅｅｃｒｅｔｏｈｅｒｎｄｆｒｌｏｅｓｒｎｔｍｐｒｔｒｏｆｒｎｉｅｓｒａ
收稿日期：０２Ｏ．８２０．１０作者简介：正锐（９７）男，京市人，钢计控处高级工程师权１３．，北太

维普资讯
８８
流
体
力学
实
验
与测量
（０２第ｌ２０）６卷