饱和蒸汽压力补偿
附录四-蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型
蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型4.1 热蒸汽计量的补偿在蒸汽的计量上，密度虽然也是温度、压力的函数，但不再遵循理想气体状态方程，且在不同压力、温度区间，函数关系不同，很难用一个简单的函数关系式表示，因此着重论述一下常用水蒸气密度的确定方法4.1.1. 密度的确定：工程上应用的水蒸气大多处于刚刚脱离液态或离液态较近，它的性质与理想气体大不相同，应视为实际气体。
水蒸气的物理性质较理想气体要复杂的多，故不能用简单的数学式加以描述；所以，在以往的工程计算中，凡涉及水蒸气的状态参数数值，大都从水蒸气表中查出。
把水蒸汽状态参数表装入仪表内存中，数据量很大。
随着电子技术的发展，计算机（或单片机）已广泛应用于流量测量仪表中，其存储能力、快速计算能力为准确、快速的确定水蒸气的密度提供了有力的手段。
现在介绍在二次仪表中常用的水蒸气密度的确定方法。
4.1.1.1. 查表法：把水蒸气密度表装入计算机中，根据工况的温度、压力，从表中查出相应的密度值。
4.1.1.2. 计算法：◆自己拟合公式（或者出版物给出的公式）◆乌卡诺维奇公式◆ IFC1967公式而目前，我们在用的拟合公式为：(1)式中：t－温度，℃；P－表压，Mpa；蒸汽实际工况条件为：工作压力变化范围：0.1～1.1MPa672工作温度变化范围：160～410℃取特殊点对公式（1）验证1) p=0.2 MPa、t=160℃查表得ρ＝1.01626kg/m32) p=0.5Mpa、t=200℃查表得ρ＝2.35294kg/m33) p=0.8 MPa、t=250℃查表得ρ＝3.41064kg/m34) p=1.1 MPa、t=400℃查表得ρ＝3.59454kg/m3通过以上计算，我们目前采用的密度补偿公式的计算误差太大，不能满足计量仪表的要求。
如果在计算过程中将温度单位按热力学温度K来计算，就无从谈起其精度了。
我部的能源计量绝大部分已进入微机网络，因此，理想的是采用“IFC1967公式”(见附录)。
当蒸汽流量测量使用温度压力补偿，这七点不容忽略！
当蒸汽流量测量使用温度压力补偿，这七点不容忽略！蒸汽流量测量的温度压力自动补偿（以下简称温压补偿），国内20世纪六七十年代就已开展这一工作，当时得益于气动、电动单元组合仪表中计算单元的发展和完善。
随着计算机技术的发展，这一工作更是有了长足的进步。
但其基本的原则及应用中的一些问题并没有变。
以下七点不容忽视！压力补偿：将压力设定为规定值进行的自动控制叫做压力补偿。
大多数流体（尤其是气体）的密度会随着工况条件的变化而变化，所以流体的密度要进行压力补偿。
温度补偿：电子元器件通常都有一定的温度系数，其输出信号会随温度变化而漂移，称为“温漂”，为了减小温漂，采用一些补偿措施在一定程度上抵消或减小其输出的温漂，这就是温度补偿。
差压补偿：将差压等被测工艺参数转换成相应的电气统一标准信号，然后将此信号送至其他单元以实现对上述工艺参数的自动检测或自动调节，叫做差压补偿。
测量蒸汽流量时为什么要进行温度或压力补偿?按照测量原理来说，我们的流量计实际上只能测量当前工况下流体流过的体积，所以这个情况对我们不适用。
我们实际上使用的时候，是想测量流过多少质量的流体。
而蒸汽在不同的压力和温度下，密度变化很大，所以就要在测量蒸汽流过多少体积的同时要测量压力和温度。
只有时刻了解蒸汽的密度才可以，准确测量出蒸汽的质量。
所谓补偿，就是根据流体的温度和压力数据来计算出流体的密度，从而根据测量出来的流体体积，计算出流体质量。
至于水蒸汽的补偿，如果水蒸汽是饱和蒸汽就要进行压力或者温度补偿（温度补偿和压力补偿各选其一）。
如果是过热蒸汽则要进行温压补偿（温度补偿和压力补偿同时进行）。
注意一点，在水蒸汽的分类中，饱和蒸汽和过热蒸汽，千万不能弄错，因为饱和蒸汽的密度是高于过热蒸汽的，在仪表的选择和设置时一定要注意。
一旦在这个地方搞错，会造成严重的经济损失。
当然也有一些仪表，不必区分水蒸汽是饱和蒸汽还是过热蒸汽，因为它们除了接测量流量的装置外，同时也接有测量温度和压力的装置。
蒸汽计量问题解说
当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。
由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。
开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。
当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。
在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽（也称饱和蒸汽）。
如果用户是为了达到更精确的计量监控，建议都视为过热蒸汽，对温度和压力补偿，但考虑成本问题，客户也可以只对温度进行补偿。
理想的饱和蒸汽状态，指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系，知道其中一个，其他二个值就是定数。
存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽，否这都可以视为过热蒸汽进行计量。
实际中过热蒸汽的温度可以较高，压力一般都相对较低（较饱和蒸汽），0.7MPa，200℃蒸汽就是这样，属过热蒸汽水在一定的压力下加热，水的温度随着不断加热而上升，当水温升高到某一温度时，水就开始沸腾，这时候水的温度称为沸腾温度。
如在继续加热，水温保持不变，水即开始气化，而逐步变为蒸汽。
水在一定的压力下的沸腾温度也称为饱和温度。
这个温度与其所受压力大小有关，压力愈大，则沸腾温度也就越高；反之，压力小，则沸腾温度也低。
例如压力为0.10MPa(1atm)时，其饱和温度为99.09°C；压力为4.05MPa （40atm)时，其饱和温度为249.18°C；压力为10.13MPa（100atm)时，其饱和温度为309.53°C.以上可知，水在一定压力下，加热至沸腾，水就开始气化，也就逐渐变为蒸汽，这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。
蒸汽测量均速管流量计温压补偿
一.过热蒸汽测量威力巴流量计算软件常用的公式有用差压计算质量流量。
下面我们用差压计算质量流量来举例说明。
测点：华劲FE-8205，介质：过热蒸汽管径：，480 x 12mm 压力：1.18MpaG 温度：197 C刻度流量：130ton/H当地大气压：100 Kpa 威力巴选用10#探头，计算单见下图计算软件流量计算公式为：qm C' hw 1/2, C' N K D2工1/2qm :质量流量（后面我们用Q m来表示），单位kg/HC':流量常数，有多个常数组成，无量纲数。
hw :差压（后面我们用来表示），单位Kpa。
N :单位换算常数，由软件自动给出，无量纲数。
该测点中N=0.00012643K :威力巴的K系数，由软件自动给出，无量纲数。
该测点中K=0.7641Yv:气体膨胀系数，由软件自动给出，无量纲数。
该测点中Yv =0.9992D :管道内径，单位mm。
该测点中D=456f :介质工况密度（后面我们用工来表示），单位kg/M3。
由计算单中得知，130ton/H对应差压为6.497Kpa。
因过热蒸汽的密度受温度、压力影响较大，因此要加上温压补偿才能使得测量准确，下面我们分别对二次仪加温压补偿的情况进行说明。
过热蒸汽计算书:L Flow EquationModel N D .： V150H80 mm EXACT) -10-H-PS CuEtnilier'HuaJin ZhiYe Serial No.：1112C032CCustomer PO: FE-8S05Processed By;ChenNmgNin^Tag NoVeris Ref jPipe Size4A0 mm EXACTProcess Datt: 2011-12-06 14 34:06ID - 456 Wall = 12File Name ： 1112C032C wfc Prm:色Fluid Name;Super HeatedVeraCalc7?用聞 ^VCS-0lB-Rt\/5.4 13Flow CalculationiEftiS VerabarMnss Flow Rare for SteamQ 严h w =[^r] C/ = N-K-Y V *F ； D 2V” Nolesvsais00503 ' Rrams (JO3J G52-855G 'Ftfj£.f303} 852-5552 03T5 JWoMrah Rif* RR BCS ' WHKf iGOrf CcT*f电艸F祜H ME *onrtr (877) flJZ^JTOO fTofl * W^b 诩曲”理『祐讹空#n1. DCS 系统的设定差压变送器设定：4mA ~ OKpa 20mA ~ 6.497Kpa ，输出信号未开方。
饱和蒸汽流量的温压补偿计算尺
、
!
。
以及
!
。
、
! 尺 刻 度 为对 应 于 5
、
< 的开 平 方 值
、
。
。
当 已知 饱 和 蒸 汽的 实 际 压 力 <
∀
设 计压 力
,
计 算尺 的 刻度 是 这 样 的
。
、
< 以 及流量计 的示值 !
。 >
。
时
,
,
移动 < 尺
使之
< 尺 相 当 于 普 通 计算 尺 上 的 =
尺
与5 尺 作<∃ < 的 除 法 运 算 ∃
。
一实 际 流 量
。
!
我 们 自制 一 种 专 用 温 压 补 偿 计 算 尺
系
,
一示 值 流 量
际重度
由于 饱 和 蒸 汽 的 温 度 与 压 力 存 在 着 函 数 关 而压力 和重度 又存在着单 值 函数关系
、 。
丫一实
我
丫 。一示
值重 度
&
・
若 令 补 偿 系数 %
则
!
,
们 若 忽 略 因操 作 工 况 的 变 化 所 引 起 的 数的变化
Β
Χ
“
(
再 移 动! 运算
,
。
。
尺
使 其在 ! 尺 上 作 %
。
火
!
。
的乘 法
,
实 际 上 我 们 是 从 饱 和 蒸 汽 重 度 表 上 查 出对 应 压 力 下 的 重 度 作为标 尺 刻 度
在 ! 尺 上所得之 积 即为实 际流量值 !
从 而 完成 了 一 次 补 偿 运 羞
蒸汽温度压力补偿
温度压力标方体积以及质量补偿公式为：
Q=G*｛P(273.15+20)/〔P0* (273.15+T)〕｝
Q：标况流量（单位Nm3/h）；P：流体的绝对压力
P0：大气压力T:流体温度（单位℃）
G: 工况体积流量（单位m3/h）
工况体积流量计算方法：
G=V*（I-4mA）/(20mA-4mA)
V:流量仪表输出20mA原始信号对应工况体积流量
I:流量仪表现场输出的电流信号（单位mA）
一般系统设置“流量仪表输出20mA原始信号对应工况体积流量”后通过现场采集到的流量计的流量信号（电流），现场温度传感器测量到的温度信号，现场压力仪表测量到的压力信号，在系统内部编译公式：Q=G*｛P(273.15+20)/[P0* (273.15+T)]｝进行准确计量。
在此如果计算质量流量M，可用公式M=Q* ƍ标其中Q：标况流量（单位Nm3/h）, ƍ标为标况密度
蒸汽温度压力密度补偿（过热）:
ƍ=10.1972*P/[1.346*(10-4)*P*T+4.71*(10-3)*T-0.0989*P+1.256]
ƍ为蒸汽密度（单位kg/m3）; P为蒸汽的绝对压力（单位MPa）T为蒸汽温度（单位℃）
蒸汽压力密度补偿（饱和）:
ƍ=0.7608+4.9264*p
ƍ为蒸汽密度（单位kg/m3）; P为蒸汽的相对压力（单位MPa）。
蒸汽计量温压补偿方式的探讨
蒸汽计量温压补偿方式的探讨蒸汽计量在工业生产中起着重要的作用，精确的蒸汽计量是确保工业生产过程中能够准确控制能源消耗、提高生产效率的关键。
由于蒸汽的温度和压力在不同工况下会发生变化，所以需要对蒸汽计量进行温压补偿，以保证计量结果的准确性。
蒸汽的温度对体积有影响，温度升高会使蒸汽膨胀，体积增大；而蒸汽的压力则对密度有影响，压力增大会使蒸汽密度增大。
蒸汽的温度和压力都会对蒸汽的质量计量产生一定的影响。
为了解决这个问题，需要对蒸汽计量进行温压补偿。
蒸汽计量的温度补偿主要是通过测量蒸汽的温度，并根据温度补偿系数对蒸汽的质量进行修正。
温度补偿系数可以根据蒸汽的温度和压力的关系来确定，通常通过试验或者理论计算得到。
蒸汽计量仪表可以根据温度补偿系数和蒸汽的温度读数来计算蒸汽的实际质量。
在实际应用中，温压补偿方式可以根据具体情况进行选择。
常用的温压补偿方式有两种，一种是体积法，即通过蒸汽的体积来补偿温度和压力的影响；另一种是质量法，即通过蒸汽的质量来补偿温度和压力的影响。
两种方法各有优劣，需根据具体情况进行选择。
体积法的优点是简单易行，测量精度较高，适用于小型蒸汽计量系统。
它通过测量蒸汽的体积来补偿温度和压力的影响，使计量结果更加准确。
但体积法的缺点是需要采用较复杂的设备和仪表，成本较高。
温压补偿方式的选择应根据具体的蒸汽计量系统来确定。
在实际应用中，需要考虑到蒸汽计量的精度要求、设备和仪表成本、系统复杂度等因素，选择适合的温压补偿方式。
蒸汽计量温压补偿方式的选择可以根据具体需求和条件来确定。
无论选择哪种方式，都需要确保蒸汽的温度和压力对计量结果的影响得到合理的补偿，以保证计量结果的准确性，提高工业生产的效率。
影响蒸汽流量计正确测量的因素和解决方法
问题二：如何消除蒸汽流量的变化对测量的影响？
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二、蒸汽压力和和温度变化引起的密度变化
在理想情况下，蒸汽的压力能保持绝对的恒定。然而，
在现实世界中，由于蒸汽系统负荷的变化、系统的压力降，
炉、机运行参数的变化，热网热用户用汽量大小等原因都会
作，而实际的运行压力为0．4MPa。通过查过热蒸汽密度表
得知：在相同的温度下（290℃）压力为0．5 MPa的蒸汽密度
为1．9495Kg/m3，压力为0．4MPa的蒸汽密度为1．
5554Kg/m3。
其测量误差为：
e＝(1.9498／1.5554一1)×100％＝+25．3％
再如：一个涡街蒸汽流量计指定在过热蒸汽温度为290℃下工
290℃工作，而实际的运行温度为250℃。通过查过热蒸汽
密度表得知：在相同压力下（0．5 MPa）温度为290℃的
蒸汽密度为1．9495Kg/m3，温度为250℃的蒸汽密度为2．
1081Kg/m3。
其测量误差为：
e＝[√1.9495／√2.1081一1]×100％＝－3．8％
当前您正浏览第八页，共三十九页。
计在可能的流动工况下具有尽可能大的量程比。但涉及量程比时我们还要注意，
因为量程比是居于现实的流动速度上，通过查资料发现对于蒸汽系统一般的最大
允许速度为35m／s，更高的流动速度会引起系统的冲蚀和噪音。比如标准孔板
、标准喷嘴、弯管等流量计流速超过量程时由于变送器的量程限制流量不增加
，仍显示为最大量程。涡街流量计流速超过量程时，由于噪音的影响，发
滴蒸发完后汽温仍高于饱和温度，呈过热状态，现场采集到的数
据如上 图所示。这时流量二次表按照所测量到的温度t2=162.4℃查饱和蒸