1 引言
   差(cha)壓式流量計(ji) 測量氣體流(liu)量時，由于介(jie)質工作溫度(dù)、壓力不是恒(héng)定🌈的🚶，所👈以需(xū)要對測得的(de)流量進行溫(wēn)壓補償才能(néng)獲得準确的(de)流量數♌值。但(dan)在實際維護(hu)工作中，由于(yu)概念模糊、錯(cuò)誤🤩，對公式及(ji)參數的理解(jie)不夠深入嚴(yan)💃🏻謹、各主流DCS或(huò)流量演算儀(yí)組态❓參數的(de)配置不一等(děng)原因導緻氣(qi)🍓體流量測量(liàng)偏差較大。
2 溫(wen)壓補償
2.1 溫壓(yā)補償的基本(běn)原理
   由于氣(qì)體的可壓縮(suō)性，決定了其(qí)流量測量的(de)複雜性，氣體(ti)👅的實際流量(liang)除了與儀表(biao)的測量信号(hao)有關⁉️，還與氣(qì)體的實時密(mì)度有關，而氣(qi)體的密度又(you)是溫度和壓(yā)力的函數，所(suǒ)以，氣體的流(liu)量測量普遍(bian)存在溫壓補(bu)償問題，其實(shi)質就是被🧑🏾‍🤝‍🧑🏼測(ce)氣體的㊙️工況(kuang)下溫度、壓力(li)與設計數值(zhi)不符時，而采(cǎi)取的🏃‍♂️密度修(xiu)正措施。
2.2 溫壓(ya)補償的前提(ti)
   隻有計算出(chū)流量，補償才(cái)有意義。溫壓(yā)補償的前提(tí)♌就是計算出(chū)流量，沒有流(liú)量計算，補償(chang)就無從談起(qi)✂️。隻要❗是利👈用(yòng)差壓原理來(lái)測量流量，都(dōu)滿足流量基(ji)本方程。流量(liang)基本方程式(shì)（差壓流量計(jì)）爲：

式中：
q爲被(bèi)測氣體在工(gong)作狀态下的(de)體積流量；
M爲(wei)被測氣體在(zài)工作狀态下(xià)的質量流量(liang)；
k爲系數，它包(bāo)含流量系數(shù)、膨脹系數、管(guǎn)道孔徑等參(cān)數🈲；
Δp爲差壓，可(kě)實時檢測；
ρ爲(wèi)工作狀态下(xià)的密度，一般(bān)難以直接測(ce)得，通常通過(guo)溫度、壓力、組(zǔ)分求得，需在(zai)線進行溫壓(yā)補償。
2.3 溫壓補(bǔ)償的基本公(gong)式
依據理想(xiang)氣體、水蒸氣(qì)、濕氣體3種情(qíng)況密度變化(hua)的具體特點(diǎn)，分别衍生出(chū)3種不同的流(liu)量補償公式(shì)。
（1） 理想氣體溫(wēn)壓補償公式(shi)

式中：F0爲補償(chang)前的流量，單(dān)位爲m3/h；
F爲補償(chang)後的流量，單(dān)位爲m3/h；
P爲工作(zuo)壓力，單位爲(wei)kPa；
Pb爲設計壓力(lì)，單位爲kPa；
T爲工(gong)作溫度，單位(wei)爲K；
Tb爲設計溫(wen)度，單位爲K。
（2）水(shui)蒸氣溫壓補(bu)償公式
   水蒸(zheng)氣不等同于(yu)理想氣體，其(qí)密度與溫度(dù)、壓力沒有現(xiàn)🚶成🎯的、精确的(de)函數關系式(shi)，隻能從手冊(ce)中，根據溫度(du)👅和壓力查表(biǎo)找出相應的(de)密度，或以經(jing)驗公式來替(ti)代，分爲兩❌種(zhǒng)情況：
當壓力(lì)變化範圍0.1~1.1MPa，溫(wēn)度變化範圍(wei)100~400℃時：

當壓力變(biàn)化範圍1.0~14.7MPa，溫度(du)變化範圍400~500℃時(shí)

式中：P爲實時(shi)壓力，T爲實時(shí)溫度。
（3）濕氣體(ti)溫壓補償公(gong)式
   濕氣體與(yǔ)幹氣體的不(bu)同點是，其密(mì)度除了與溫(wēn)度、壓力有關(guan)外，還與濕度(dù)有關，包含濕(shi)度補正的濕(shi)氣體溫壓補(bǔ)✏️償公👣式：

式中(zhōng)：
Q爲補償後的(de)質量流量，
Q0爲(wèi)補償前的質(zhi)量流量，單位(wèi)爲kg/m3；
0.804爲溫度0℃，一(yi)個标準大氣(qi)壓下，水蒸氣(qi)的密度，單位(wèi)爲kg/m3；
ρ0、T0、P0分别表示(shi)氣體在0℃、一個(ge)标準大氣壓(ya)下的密度、絕(jué)對溫度、絕對(dui)壓力；
F爲氣體(tǐ)的絕對濕度(dù)，kg/m3；
Z爲氣體壓縮(suō)系數；
P爲實時(shí)壓力；
T爲實時(shi)溫度；
F、Z、ρ0可查表(biǎo)求得。
3 溫壓補(bu)償的實施
3.1 DCS中(zhong)實現溫壓補(bu)償
   在目前應(yīng)用的主流DCS系(xi)統具有數學(xué)函數、邏輯運(yùn)算的功🏃🏻能塊(kuai)，方便程序得(dé)以實現。對于(yu)理想氣體而(ér)言，艾默🙇‍♀️生DeltaV系(xì)統調用PT_COMP模塊(kuai)、橫河CS3000 DCS系統調(diào)用TPCFL模塊、和利(li)時MACCS DCS系統調用(yong)TPCOMP模塊、浙大中(zhong)控JX-300XDCS系統🆚調用(yong)PTCOMP模塊，定義相(xiang)關🌍變量并設(she)置相應參數(shù)即可。對于濕(shī)氣體或蒸汽(qì)而言，隻需按(àn)照上述對應(ying)的溫壓補償(chang)公式單獨組(zǔ)态即可。
3.2 PLC中實(shi)現溫壓補償(chang)
   對于PLC控制系(xì)統，實現起來(lai)較爲複雜。不(bú)管是理想氣(qì)體還是濕氣(qi)🙇🏻體或蒸汽而(er)言，都須按照(zhào)各自的補償(chang)公式自定義(yì)功能塊，在功(gōng)能塊中通過(guò)文本化的高(gāo)☎️級編程語言(yan)編寫應用程(cheng)序，調用該功(gong)能塊來實現(xian)密度計算。
3.3 流(liú)量演算儀中(zhōng)實現溫壓補(bu)償
   在流量演(yǎn)算儀中組态(tai)，若現場爲差(chà)壓式儀表時(shi)，一方面㊙️要注(zhu)意選用合适(shi)的密度補償(chang)模塊，同時還(hai)需注意通道(dao)的正确性、單(dan)位的一緻性(xìng)。若現場爲脈(mò)沖式儀表，在(zai)設定儀表系(xi)數時确保單(dān)位的一緻性(xing)，且隻能測得(de)工況下的❓體(tǐ)積流量，結合(hé)已經固化好(hao)的密度補償(chang)芯片可算出(chū)對應的質量(liàng)流量。
4 溫壓補(bu)償的典型誤(wu)解及維護策(ce)略
4.1 正确對待(dài)極端情況
   要(yào)對實際工況(kuang)波動頻繁及(jí)波動很大的(de)場合持慎重(zhòng)态度💯，否則單(dan)靠溫壓補償(chang)仍難達到測(cè)量精度要💛求(qiú)。自控人員應(yīng)建議工藝人(rén)員查找工況(kuang)參數波動大(dà)及波動頻繁(fán)的原因，從工(gōng)藝✊或設備上(shang)進行改進才(cai)是上策。
4.2 油品(pin)計量也需要(yao)溫壓補償
   石(shi)油制品大都(dou)采用壓力、溫(wen)度修正，它通(tong)過密度與壓(yā)㊙️力、溫度✍️的💁函(hán)數關系進行(háng)計算而得到(dào)。但這種方法(fa)并非所有情(qíng)況都是有🌈效(xiào)的，如被測介(jiè)質組分經常(chang)變動😄，密度與(yu)壓力溫度關(guān)系不明确或(huo)精度不高等(deng)就難以應用(yong)，因此🐅，應該發(fa)展補償的直(zhí)接法（密度、粘(zhān)度補償），使直(zhí)接法和間接(jiē)法（壓力溫度(du)補償）同時并(bìng)舉，相輔相成(cheng)。
4.3 工況流量與(yu)标準流量的(de)區别
   工況下(xià)的流量是指(zhi)介質在實際(ji)工作狀态下(xià)的流量，設計(ji)流量是指介(jie)質在某種規(gui)定條件（一般(ban)爲設計狀況(kuàng)）下的流量，标(biāo)準流量是指(zhǐ)壓力爲101325Pa，溫度(dù)爲20℃時的體積(jī)流量。在實際(jì)工作中有很(hěn)多人将設計(jì)流量誤解爲(wei)标準大氣壓(ya)下的流量，這(zhè)種情況一定(dìng)要加以糾正(zheng)。
4.4 量程與單位(wei)必須保證一(yī)緻
   注意DCS、PLC、演算(suàn)儀中的差壓(yā)、溫度、壓力值(zhí)的上下限的(de)設🍓定要與各(gè)❓個變送器保(bao)持一緻，并要(yao)注意各個量(liang)的單位使用(yòng)，單位在任何(he)時候都需保(bǎo)持一緻。
4.5 流量(liàng)系數設定要(yào)慎之又慎
   在(zai)以脈沖形式(shì)輸出的流量(liang)傳感器（如 渦(wo)街流量計 、 渦(wo)輪流量計 、 旋(xuan)進漩渦流量(liang)計 、羅茨流量(liàng)計）中，常用儀(yí)表常數來表(biao)示脈沖輸出(chu)量與流過儀(yí)表的流體流(liu)量之間的靜(jìng)特性。在流量(liàng)儀表中，儀表(biao)💋常數的定義(yi)是🎯單位體積(jī)流體流過流(liú)量計時流🌈量(liang)計發出的脈(mò)沖數，其單位(wei)爲L-1或m-3，有些儀(yi)表中将單位(wèi)标示爲流量(liàng)系數K（單位爲(wei)P/L或P/m-3，有的單位(wèi)爲🧡I/L，有的單位(wei)爲ξ單位爲l/P，有(yǒu)的單位爲N/L，或(huo)N/m-3），在😄進行計算(suàn)時，應保持量(liàng)綱的一緻性(xing)，有時需進行(hang)簡單單位換(huàn)算，否則容易(yi)出錯。
4.6 避免重(zhong)複開方
   差壓(yā)式流量計總(zong)是要有開方(fāng)運算這一環(huán)節，但若在 差(cha)壓變送器 開(kāi)了平方後，在(zài)二次儀表（DCS、PLC、流(liú)量演算儀）中(zhong)再開方一次(cì)，就會産☔生相(xiàng)當大的誤差(chà)，重複開方使(shi)得儀表示值(zhi)偏大。
4.7 避免将(jiāng)絕對壓力當(dāng)表壓來處理(lǐ)
   在帶壓力補(bu)償的流量測(cè)量系統中，其(qí)中最容易出(chū)錯的是㊙️将絕(jue)對壓力當表(biǎo)壓來處理，流(liú)量補償中用(yong)🍉的壓力變送(song)器一般均爲(wèi)表壓力變送(sòng)器，但在差壓(yā)流量計🧡中進(jìn)行🔞壓力補償(cháng)的公💃式爲絕(jué)壓，将絕對壓(yā)力當表壓㊙️來(lai)處理帶來的(de)誤差是顯著(zhe)的，而且操作(zuò)壓力越低，影(yǐng)響越大。
4.8 溫壓(ya)補償不是萬(wan)能的
   當工況(kuàng)參數偏離設(shè)計值太多，或(huo)工況參數波(bo)動頻繁且太(tai)大時，即使有(yǒu)了溫壓補正(zheng)措施，仍難達(da)到測🥵量精度(du)要求，此時對(duì)🛀🏻于特♋定的孔(kong)闆而言，隻能(néng)重新⛹🏻‍♀️計算差(chà)壓與流量之(zhī)間的關系🈲。
5 結(jié)束語
   氣體流(liu)量測量普遍(biàn)存在溫壓補(bǔ)償問題，這是(shì)由氣❗體的特(te)性所确定的(de)。因此，在氣體(ti)流量測量系(xì)統中，溫壓補(bu)償是其中一(yi)個不可缺少(shao)的環節。深入(rù)了解溫壓補(bu)償的機理，将(jiāng)其靈活應用(yong)于工作實踐(jiàn)中，真正做到(dao)流量測量了(le)💘然于心，才⭐能(néng)在工作中不(bu)被動

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