流量的温压补偿—理想气体及液体
过热水蒸汽流量温压补偿的数学模型及实现 精品
过热水蒸汽流量温压补偿的数学模型及实现梁 涌( 北京燕化石油化工设计院, 北京 102500)摘 要: 针对过热蒸汽的流量计量问题, 论述了温度压力补 偿原理, 提出了温压全补偿的观点, 并对目前常用的几种实 现过热水蒸汽流量温压补偿的方法做了比较。
关键词: 过热蒸汽; 温压补偿; 流量 2) 孔径比。
β的值在节流件制造完成 后 为 常 数, 不随温度压力的变化而改变。
3) 流束膨胀系数。
ε的值根据不同的节流装 置, 有不同的理论公式、经验公式或表格。
中图分类号: TP942文献标识码: AP 2 或 ΔP ε=f ( β, μ, ( 3))P 1 P 1节流流量计是过热蒸汽计量常用的流量计。
在 运行过程中, 当温度、 压 力 等 状 态 值 偏 离 设 计 值 时, 相同流量通过时差压值会不相同, 如果不经过 式中: μ为定熵指数, 可根据流体的种类、压力和温度查手册。
当流体和节流装置设定后, ε的值受 到 ΔP 和 P 1 变化的影响。
可根据公式通过实时计算 进行实时校正。
4) 流出系数。
流出系数 C 是在一定的 β和 ΔP 下, 实测的流量值与理论计算的流量值之比, 由于 温度、压力补偿, 反映的流量就不一样, 准确, 必须进行温压补偿。
1 温度压力补偿原理为了计量 节流装置的质量流量计算公式节流装置的质量流量计算公式为:1.1 实际上总有损失等偏离理论计算的情况, 故 C 值总是小于 1。
C 值的求取可查表格或用经验公式计算。
εβ2 π !1 C D 2q m = ( 1)C=f ( β, Re ) 4 ( 4)!1- β4 5) 节流装置上游取压口处流体的密度。
根据文献[1]数据绘出过热水蒸汽比容曲线图, 如图 1 所示。
每条曲线描述的都是相同温度、不同压力下所 得到的 过 热 水 蒸 汽 比 容 。
提 供 数 据 的 范 围 为 温 度 310～600 ℃, 绝对压力 1～10 MPa 下的过热蒸汽比容值。
主给水流量测量的温度压力补偿方法
主给水流量测量的温度压力补偿方法要说水流量测量，那可真是一个绕不开的话题。
想想看，家里的水管一旦出了问题，不管是漏水还是水压过低，搞得全家人都鸡飞狗跳，水管工来了都得皱着眉头，仿佛世界末日来了似的。
更别提那种你根本不知道问题在哪里，光看着水表转，心里就一阵慌。
你说，要是流量测量出错，那不就是“欲哭无泪”了吗？更何况水流的流量，和温度、压力有着密切关系，搞不好误差就会直接影响整个系统的稳定性。
大家可能没想过，水流量测量的准确性可是和温度、压力有很大的关系呢。
没错，咱们日常用的水管里面流的水，它的温度和压力都在不断变化，这个时候如果测量仪器不进行补偿，那得到的数据可能就是个假数字。
简简单单的水流量，其实是一件复杂的事。
比如说，水流的温度高了，水的密度就变低，流量测量仪器就可能会觉得水流速慢了；而如果水压低，流量可能就更少，流量表的读数就会失真。
这些变化，你不注意就会造成严重的问题，根本不能按照你想的那样简单搞定。
怎么解决这个问题呢？你可能听说过“温度压力补偿”这种方法，简直就像为流量表量身定做的“调皮小药方”。
它的原理很简单，就像给水流量仪表加个“眼镜”，让它能清楚地看清楚温度和压力变化对流量的影响，从而计算出一个更准确的流量值。
就像人们根据天气变化带个伞，流量测量也得根据环境的变化“调整姿势”。
温度变化对水的流速影响很大，这点大家可能都能理解。
可是压力呢？你可能觉得压力低了就影响流量了，没错！但如果压力太高，那流量表反而可能读得比实际更少，这就是为什么补偿方法如此重要。
说到这，可能有的人要问了，补偿是怎么补的？是不是很复杂？放心，不是你想的那么麻烦。
补偿方法是通过一个算法，把温度和压力的变化转化为流量数据的误差修正值。
你可以把它理解成一个精密的小算盘，输入温度和压力这些数据，它就能自动算出一个更准确的流量读数。
打个比方，你在看天气预报时，气温的变化也会影响你出门穿什么对吧？如果预报说“今天温度下降”，你就知道该多穿点衣服，而流量补偿就相当于给你做了这样的天气预报，告诉你“嘿，今天的流量要怎么调整”。
理想状态下气体的密度公式
理想状态下气体的密度公式PV=Nrt ①ρ=M/V ②由①②得：ρ=PM/nRT对1摩尔气体，有：ρ=PM/RT式中ρ为密度，P为压强，M为质量，V为体积，n为物质的量，R为常数。
记得普通物理讲的理想气体公式: PV = nRT(P:气压，V:体积，n:物质的量，R:常数，T:温度)。
刚刚看书，却有这样的公式，________________Q2 = Q1*√(P1*T2)/(P2*T1)Q是流量，立方米/秒。
我的问题是那个平方根从那里来的?气体流量测量的温度与压力补偿汤良焕摘要综述了干、湿气体及水蒸气流量测量中的温度、压力补偿方案，还介绍了其它类型流量计的温度、压力补偿，指出几点应注意的问题。
关键词：流量测量气体流量温度补偿压力补偿The Temperature and Pressure Compensations for Gas Flow Measurement Abstract The strategies of the temperature and pressure compensations forflow measurements of dry gas，wet gas and steam are described．The temperature and pressure compensations for other types of flow meters are also introduced．Some cautions are pointed out．Key words：Flow measurement Gas flow Temperature compensation Pressure compensation由于气体的可压缩性，决定了它的流量测量比液体复杂，仪表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。
基于plc的温压流量补偿方法与实现说明
基于plc的温度、压力流量补偿方法与实现说明在dcs工程实施中，为了保证气体流量测量计量、累积准确，配料合理及控制精确、有效，会对流量测量进行温压补偿。
在生产过程中，在测量流体质量流量或气体标准体积流量的时候，测量结果都会受到流体密度的影响.流体的密度是自身温度和压力的函数,由于实际温度、压力经常的变化与波动而偏离设计值（基准值）,势必造成实际的瞬时流量测量有误差，导致累积流量也有误差。
为了纠正该误差,在DCS方案设计时必须考虑对气体流量测量进行补偿计算。
补偿算法与流体介质的种类和流量测量一次仪表测量的种类有关。
在实际工程中，流体类型一般分为一般气体、饱和蒸汽和过热蒸汽三大类。
常见的流量测量一次仪表分为“差压式流量仪表”和“非差压式流量仪表”两大类。
1 流量计概述差压式流量仪表包括所有应用差压原理测量流量的仪表或装置，其中以标准孔板应用最为广泛；非差压式流量仪表专指涡街、电磁、椭圆齿轮、罗茨、超声波等各种类型的体积流量仪表。
应用差压法原理测量流体的流量，测出的差压值与流量的平方成正比，因而需要对差压信号进行开平方运算。
在测量系统的构成设计中有两种不同的方式，一种是差压变送器将差压信号转换成4-20ma信号输入到plc模拟量模块；另一种是差压变送器将差压信号做开方运算输入到plc模拟量模块。
因此对于前者，plc的温压补偿算法应该对流量输入信号进行开方运算；对于后者，plc不能再进行开方运算。
非差压法原理测量流体的流量，与差压法原理测量流体的流量不同，无须对差压信号进行开方运算.2、流体介质概述2.1 理想气体一般气体，本文定义为理想气体或近似.理想气体是指任意压力和任意温度下其状态符合理想气体状态方程PV=NRTP为气体压强；V为气体体积；N为气体的物质的量；T为体系温度；R为比例常数，对任意理想其他而言,R是一定的。
2.2 饱和蒸汽当液体在有限的密闭空间蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。
涡街流量计参数设定表
涡街流量计参数设定表菜单名称 设定项 操作方法 说明测量介质 饱和蒸汽温度补偿 按“增加”键循环选择气体、液体无补偿：适用于测量工况温度、压力稳定的各种气体、液体；气体温压补偿：适用于测量工况温度、压力有所变化的普通气体；液体温压补偿：适用于测量工况温度、压力有所变化的水；石油温压补偿：适用于测量工况温度、压力有所变化的石油；过热蒸汽温压补偿：适用于测量工况温度、压力有所变化的过热蒸汽；饱和蒸汽温度补偿：适用于测量工况温度、压力有所变化的饱和蒸汽；饱和蒸汽压力补偿：适用于测量工况温度、压力有所变化的饱和蒸汽。
“测量介质”默认为“气体无补偿”。
仪表口径 DN50 设定范围：0000-9999mm“仪表口径”默认值为50mm通过“移位”与“增加”键配合调整。
仪表系数 平均仪表系数 通过“设置”、“移位”、“增加”键配合调整 仪表系数设定范围：0.000000-99999999脉冲个数/立方米 线性修正折点频率设定范围：0.00-9999Hz “平均仪表系数”默认值为9000脉冲个数/立方米。
“线性仪表系数”默认值为00000000，“折点频率”默认值为0000Hz ，出厂时按标定数据设定。
“线性修正”时，6个修正频率点及仪表系数无需全部设定，根据需要由“频率一”及“系数一”开始由小频率点到大频率点连续设置，无需设置的仪表系数和频率点保持原默认值，不可更改。
流量单位 kg/h按“增加”键循环选择m 3/h 及km 3/h 只适用于无补偿模式及气体温压补偿，其它补偿模式建议使用kg/h 或t/h 。
“流量单位”默认为m 3/h 。
输出类型电流 工况脉冲：只输出补偿前的频率脉冲（标定必选此项），若仪表系数设置为线性修正系数，则输出修正后的频率脉冲； 标况脉冲：输出与显示瞬时流量相对应的频率脉冲，一般用于线性修正或带补偿型，输出修正或补偿后的频率； 电流：输出对应流量上、下限的4-20mA 电流，流量上、下限可由软件任意设定，不需要重新校验零点和满度。
蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型研究
蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型研究摘要：不同类别的流量测量装置，测量不同的流体介质，其温度、压力补偿公式是有差异的。
本文针对过热蒸汽的流量计量，对其温度、压力补偿进行了分析。
计算机环节的加入，实现了带温、压补偿的流量检测系统的计算机辅助分析和计算，进一步消除了系统误差，从而将计量精度提高到一个新水平。
关键词：蒸汽流量温、压补偿密度计算微机全参数补偿1. 引言随着成本意识的不断增强，对能源计量的准确性提出了更高的要求，流量测量的温度、压力补偿逐渐被提到了重要位置。
由于流量测量装置的设计过程中，提供的设计温度、压力与实际运行的工作温度、压力有一定的差异或者由于工艺造成流体温度、压力波动较大，致使测出的流量不能真实反映其工作状态下的实际流量。
绝大多数流量计，只有在流体工况与设计条件一致的情况下才能保证较高的测量精度，有些流体如气体、蒸汽，流体工况变化对测量精度的影响特别大，必须进行补偿。
当今流量仪表新产品层出不穷，各种新型智能流量演算器不断涌现仪表市场，这些仪表各自有其技术经济特点，所采用的补偿数学模型也不尽相同，我们应该欢迎在流量领域里推陈出新，推进技术进步，但是亦应看到，新型流量计并非都是成熟的，有的仅在实验室中通过少量试验，并无在各种现场复杂条件下进行足够的检验，以致在使用中出现许多未知因素，造成计量的误差。
因此，应从加强管理，建立健全法制制度入手，使该领域的产品的工业化试验、补偿技术的完善走向正规化。
2. 过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2.1. 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。
气体温压补偿流量计算公式
气体温压补偿流量计算公式好的，以下是为您生成的关于“气体温压补偿流量计算公式”的文章：咱先来说说气体这玩意儿，在我们生活里那可是无处不在啊！就像你每次呼吸，吸进去的氧气、呼出来的二氧化碳，那可都是气体。
气体的性质有时候还挺复杂的，特别是在涉及到流量计算的时候。
比如说，在工业生产中，要准确测量气体的流量，那就得考虑温度和压力的影响，这时候就用到气体温压补偿流量计算公式啦。
我记得有一次，我去一家工厂参观。
那是个生产化工产品的地方，机器轰鸣，管道纵横。
当时有个工程师正对着一堆仪表和数据发愁，我凑过去一问，原来是气体流量的测量出了问题。
工厂里要通过管道输送一种气体原料，但是按照原来的测量方法，得到的数据总是不准确，导致生产过程中出现了一些小麻烦。
这时候，气体温压补偿流量计算公式就派上用场了。
这个公式呢，其实就是考虑到了气体在不同温度和压力下的状态变化。
咱都知道，气体受热会膨胀，压力大了体积也会有变化。
就像吹气球，你使劲吹，气球里压力大了，体积不就变大了嘛。
气体温压补偿流量计算公式里，温度和压力的参数就像是两个关键的“调控按钮”。
温度高了，流量就得相应调整；压力变了，流量也得跟着变。
比如说，在标准状况下（也就是 0 摄氏度，1 个标准大气压），气体的流量是一个数值。
但如果实际温度变成了 50 摄氏度，压力变成了2 个大气压，那可就不能按照原来的数值算了。
这时候，就要用公式把温度和压力的变化考虑进去，经过一番计算，才能得到准确的流量值。
具体的公式是这样的：Q = Q0 × [（P1 × T0）/（P0 × T1）]^(1/2) 。
这里面，Q 是实际工况下的体积流量，Q0 是标准状况下的体积流量，P1 是实际工况下的绝对压力，T0 是标准状况下的绝对温度，P0 是标准状况下的绝对压力，T1 是实际工况下的绝对温度。
可别被这一堆字母和数字给吓着了，其实理解起来也不难。
咱就拿刚才那个工厂的例子来说，原来测量的流量是 Q0，但是实际温度 T1变成 50 摄氏度，也就是 323K（开尔文），实际压力 P1 变成 2 个大气压，也就是 202650Pa，标准状况下的温度 T0 是 273K，压力 P0 是101325Pa。
谈谈燃气计量中的温压补偿
谈谈燃气计量中的温压补偿摘要：燃气计量中的温压补偿是确保燃气计量准确性的一项重要措施。
本文将从燃气计量的基本原理出发，介绍燃气计量中的温压补偿的概念、作用、方法和实现过程，并针对其在实际生产中的应用进行探讨。
关键词：燃气计量，温压补偿，准确性，方法，应用正文：一、燃气计量基本原理燃气计量是指对燃气进行量的测量，其目的是了解燃气的用量、流量及用气质量等参数。
燃气计量的基本原理是根据热力学理论，通过测量燃气的压力、温度和流量等参数来确定其实际用量。
其中，温度和压力是燃气计量中最为关键的两个参数，因为它们直接影响到计量结果的准确性。
二、温压补偿的定义燃气计量中的温压补偿是指通过测量燃气的压力和温度，然后根据燃气在不同温度和压力下的物理性质进行换算，将计量结果修正为标准状态下的计量结果，从而确保计量结果的准确性。
三、温压补偿的作用燃气在不同的温度和压力下，其物理性质会发生变化，从而产生测量误差。
温压补偿的作用就是根据燃气在不同温度和压力下的物理性质进行换算，消除测量误差，从而确保计量结果的准确性。
四、温压补偿的方法温压补偿的方法主要有两种：一种是通过手动调整燃气计量计算结果，另一种是安装自动化温压补偿装置，实现自动化计算和修正。
手动调整燃气计量计算结果需要通过测量燃气的温度和压力，在计算燃气用量时进行手动修正，其缺点在于需要专业技术人员进行操作，而且容易出现计算错误、漏算等问题。
自动化温压补偿装置则是通过安装专门的计量仪器，实现对燃气的温度和压力进行实时检测和计算，并根据检测结果自动修正燃气计量结果，从而实现计量过程的自动化。
五、温压补偿的实现过程温压补偿的实现过程主要包括以下四个步骤：1.测量燃气的温度和压力2.计算燃气在标准状态下的容积和质量3.修正计量结果4.输出计量结果在实际生产中，温压补偿通常是放在计量仪表与计量系统之间，通过加装温压传感器，并根据温压传感器输出的信号进行燃气量的修正。
六、温压补偿的应用温压补偿在燃气计量中具有广泛的应用，并已成为现代燃气计量的必备技术之一。
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温压补偿—理想气体及液体
假定：
01：流量信号，分为三种情况
1）流量为：0-300 m3/h
2）差压信号，已开方，1-5V ，0-2 MPa ，对应流量为：0-300 m3/h
3）差压信号，未开方，1-5V ，0-2 MPa ，对应流量为：0-300 m3/h 02：压力信号，1-5V ，0-2 MPa
03：温度信号，0-500 ℃
一、DX100/200（AX 、CX ）
1、流量信号
()1*)15.273(*)10133.0()
15.273(*10133.0F T P T P F b b ++++=
273.15：开氏温度常数，℃ 0.10133：标准大气压，MPa
Tb ：基准温度，℃ Pb ：基准压力，MPa ，相对于大气压的压力
测量通道：
01：测量类型：标尺，量程：6V ，电压：1-5V ，0-300 m3/h
02（压力）、03（温度）根据具体进行设置
运算常数：
K1：0 K2：0.10133 K3：273.15
K4：Tb ，基准温度 K5：Pb ，基准压力，MPa
运算通道：
31：01*(01.GE.K1) 负值切除之后的瞬时流量
32：31*(02+K2)*(K4+K3)/(03+K3)/(K5+K2) 温压补偿之后的瞬时流量
33：32*(32.GE.K1) 负值切除
34：TLOG .SUM(33) 累计流量,根据实际设积算单位
2、流量为已开方的差压信号
dP F T P T P b b *=+*++*+)15.273()10133.0()
15.273()10133.0(
273.15：开氏温度常数，℃ 0.10133：标准大气压，MPa
Tb ：基准温度，℃ Pb ：基准压力，MPa ，相对于大气压的压力
测量通道：
01：测量类型：标尺，量程：6V ，电压：1-5V ，0-300 m3/h
02（压力）、03（温度）根据具体进行设置
运算常数：
K1：0 K2：0.10133 K3：273.15
K4：Tb ，基准温度 K5：Pb ，基准压力，MPa
运算通道：
31：01*(01.GE.K1) 负值切除之后的瞬时流量
32：(02+K2)*(K4+K3)/(03+K3)/(K5+K2) 开平方之前的补偿系数
33：32*(32.GE.K1) 负值切除
34：31*SQR(33) 温压补偿之后的瞬时流量
35：TLOG .SUM(34) 累计流量，根据实际设积算单位
3、流量为未开方的差压信号
min min max min min max )(1F F F F V V V V +-=--
F max ：流量上限 F min ：流量下限
V max ：差压上限 V min ：差压下限
1)15.273()101325.0()
15.273()101325.0(F F T P T P b b *=+*++*+
273.15：开氏温度常数，℃ 0.10133：标准大气压，MPa
Tb ：基准温度，℃ Pb ：基准压力，MPa ，相对于大气压的压力
测量通道：
01：测量类型：标尺，量程：6V ，电压：1-5V ，0-2 MPa ，差压值 02（压力）、03（温度）根据具体进行设置
运算常数：
K1：0 K2：0.10133 K3：273.15
K4：Tb ，基准温度 K5：Pb ，基准压力，MPa
K6：2（差压上限） K7：300（流量上限）
运算通道：
31：01*(01.GE.K1) 负值切除之后的差压值 32：(K7-K1)*SQR((31-K1)/(K6-K1))+K1 瞬时流量
33：(02+K2)*(K4+K3)/(03+K3)/(K5+K2) 开平方之前的补偿系数
34：33*(33.GE.K1) 负值切除
35：32*SQR(34) 温压补偿之后的瞬时流量
36：TLOG .SUM(35) 累计流量，根据实际设积算单位
为减少运算通道数，可修改为：
31：SQR((01*(01.GE.K1)-K1)/(K6-K1))
32：(02+K2)*(K4+K3)/(03+K3)/(K5+K2)
33：((K7-K1)*31+K1)*SQR(32*(32.GE.K1)) 温压补偿之后的瞬时流量
34：TLOG .SUM(33) 累计流量，根据实际设积算单位
二、DX1000/2000
1、流量信号
()1*)15.273(*)10133.0()
15.273(*10133.0F T P T P F b b ++++=
273.15：开氏温度常数，℃ 0.10133：标准大气压，MPa
Tb ：基准温度，℃ Pb ：基准压力，MPa ，相对于大气压的压力
测量通道：
01：测量类型：1-5V ，电压范围：1-5V ，0-300 m3/h ，小信号切除：ON
瞬时流量
02（压力）、03（温度）根据具体进行设置
运算常数：
K1：0 K2：0.10133 K3：273.15
K4：Tb ，基准温度 K5：Pb ，基准压力，MPa
运算通道：
101：01*(02+K2)*(K4+K3)/(03+K3)/(K5+K2) 温压补偿之后的流量
102：101*(101.GE.K1) 负值切除
103：TLOG .SUM(102) 累计流量，根据实际设积算单位
2、流量为已开方的差压信号
1)15.273()10133.0()
15.273()10133.0(F F T P T P b b *=+*++*+
273.15：开氏温度常数，℃ 0.10133：标准大气压，MPa
Tb ：基准温度，℃ Pb ：基准压力，MPa ，相对于大气压的压力
测量通道：
01：测量类型：1-5V ，电压范围：1-5V ，0-300 m3/h ，小信号切除：ON
瞬时流量
02（压力）、03（温度）根据具体进行设置
运算常数：
K1：0 K2：0.10133 K3：273.15
K4：Tb ，基准温度 K5：Pb ，基准压力，MPa
运算通道：
101：(02+K2)*(K4+K3)/(03+K3)/(K5+K2) 开平方之前的补偿系数
102：101*(101.GE.K1) 负值切除
103：01*SQR(102) 温压补偿之后的瞬时流量
104：TLOG .SUM(103) 累计流量，根据实际设积算单位
3、流量为未开方的差压信号
1)15.273()101325.0()
15.273()101325.0(F F T P T P b b *=+*++*+
273.15：开氏温度常数，℃ 0.10133：标准大气压，MPa
Tb ：基准温度，℃ Pb ：基准压力，MPa ，相对于大气压的压力
测量通道：
01：测量类型：平方根，量程：6V ，电压：1-5V ，0-300 m3/h ，小信号切除：ON ，切除点根据实际进行设定，瞬时流量
02（压力）、03（温度）根据具体进行设置
运算常数：
K1：0 K2：0.10133 K3：273.15
K4：Tb ，基准温度 K5：Pb ，基准压力，MPa
运算通道：
101：(02+K2)*(K4+K3)/(03+K3)/(K5+K2) 开平方之前的补偿系数
102：101*(101.GE.K1) 负值切除
103：01*SQR(102) 温压补偿之后的瞬时流量
104：TLOG .SUM(103) 累计流量，根据实际设积算单位。