1 引言
   差壓(ya)式流量計(jì) 測量氣體(tǐ)流量時，由(yóu)于介質工(gong)作溫度、壓(yā)力不是恒(héng)定的‼️，所以(yǐ)🚶‍♀️需要對測(cè)得的流量(liang)進行溫壓(ya)補償才能(neng)獲得準确(que)的流量數(shù)值。但在實(shi)際維護工(gong)作中，由于(yú)概念模糊(hú)、錯誤，對公(gong)式♈及參數(shu)的理解不(bu)夠深入嚴(yán)謹、各主流(liu)DCS或流量演(yan)算儀組态(tai)參數的配(pèi)置不一等(děng)♻️原因導緻(zhì)氣體流量(liàng)測量偏差(cha)較大。
2 溫壓(ya)補償
2.1 溫壓(yā)補償的基(ji)本原理
   由(yóu)于氣體的(de)可壓縮性(xìng)，決定了其(qi)流量測量(liàng)的複雜性(xìng)，氣🔴體🙇‍♀️的實(shi)際流量除(chu)了與儀表(biao)的測量信(xìn)号有關，還(hai)與氣體✉️的(de)實時密度(du)有關，而氣(qì)體的密度(du)又是溫💯度(dù)和壓力的(de)函數，所以(yǐ)，氣體的🔞流(liu)量測量普(pu)遍存在🈲溫(wen)壓補償問(wèn)題，其實🐅質(zhi)就是被測(ce)氣體的工(gōng)況下溫🆚度(dù)、壓力與設(she)計數值不(bu)符時，而采(cǎi)取的密度(dù)修正措施(shī)。
2.2 溫壓補償(cháng)的前提
   隻(zhī)有計算出(chu)流量，補償(cháng)才有意義(yi)。溫壓補償(cháng)的前提🈲就(jiù)是計🌍算😘出(chu)♍流量，沒有(you)流量計算(suàn)，補償就無(wú)從談起。隻(zhi)要是利用(yòng)差壓原理(lǐ)來測量流(liú)量，都滿足(zú)流量基本(běn)方程。流量(liang)基📞本方程(cheng)❄️式（差壓流(liu)量計）爲：

式(shì)中：
q爲被測(ce)氣體在工(gōng)作狀态下(xià)的體積流(liú)量；
M爲被測(ce)氣體在工(gōng)作狀态下(xia)的質量流(liú)量；
k爲系數(shu)，它包含流(liú)量系數、膨(peng)脹系數、管(guǎn)道孔徑等(deng)參數；
Δp爲差(chà)壓，可實時(shí)檢測；
ρ爲工(gong)作狀态下(xià)的密度，一(yi)般難以直(zhí)接測得，通(tong)常通過溫(wen)🆚度、壓力💋、組(zǔ)分求得，需(xu)在線進行(háng)溫壓補償(chang)。
2.3 溫壓補償(chang)的基本公(gong)式
依據理(li)想氣體、水(shui)蒸氣、濕氣(qì)體3種情況(kuang)密度變化(hua)的🌈具體特(tè)點，分别衍(yan)生出3種不(bú)同的流量(liàng)補償公式(shi)。
（1） 理想氣體(ti)溫壓補償(cháng)公式

式中(zhōng)：F0爲補償前(qian)的流量，單(dān)位爲m3/h；
F爲補(bǔ)償後的流(liú)量，單位爲(wei)m3/h；
P爲工作壓(ya)力，單位爲(wèi)kPa；
Pb爲設計壓(ya)力，單位爲(wèi)kPa；
T爲工作溫(wēn)度，單位爲(wei)K；
Tb爲設計溫(wen)度，單位爲(wei)K。
（2）水蒸氣溫(wēn)壓補償公(gong)式
   水蒸氣(qì)不等同于(yu)理想氣體(tǐ)，其密度與(yǔ)溫度、壓力(lì)沒有🧑🏽‍🤝‍🧑🏻現成(cheng)的、精确的(de)函數關系(xi)式，隻能從(cong)手冊中，根(gen)據溫度和(hé)壓🐆力查表(biao)找出相應(yīng)的密度，或(huo)以經驗公(gōng)式來替代(dài)☂️，分爲兩種(zhong)情況🔴：
當壓(ya)力變化範(fàn)圍0.1~1.1MPa，溫度變(biàn)化範圍100~400℃時(shí)：

當壓力變(bian)化範圍1.0~14.7MPa，溫(wen)度變化範(fan)圍400~500℃時

式中(zhōng)：P爲實時壓(yā)力，T爲實時(shi)溫度。
（3）濕氣(qi)體溫壓補(bu)償公式
   濕(shī)氣體與幹(gàn)氣體的不(bu)同點是，其(qi)密度除了(le)與溫度👅、壓(ya)力💃🏻有關外(wai)，還與濕度(dù)有關，包含(han)濕度補正(zheng)的濕氣體(ti)溫😘壓補🔴償(cháng)公式：

式中(zhong)：
Q爲補償後(hou)的質量流(liu)量，
Q0爲補償(cháng)前的質量(liang)流量，單位(wèi)爲kg/m3；
0.804爲溫度(du)0℃，一個标準(zhǔn)大氣壓下(xià)，水蒸氣的(de)密度，單位(wèi)爲kg/m3；
ρ0、T0、P0分别表(biao)示氣體在(zài)0℃、一個标準(zhǔn)大氣壓下(xià)的密度、絕(jué)對溫度、絕(jué)對壓力；
F爲(wèi)氣體的絕(jué)對濕度，kg/m3；
Z爲(wei)氣體壓縮(suō)系數；
P爲實(shí)時壓力；
T爲(wèi)實時溫度(du)；
F、Z、ρ0可查表求(qiu)得。
3 溫壓補(bu)償的實施(shī)
3.1 DCS中實現溫(wēn)壓補償
   在(zài)目前應用(yong)的主流DCS系(xì)統具有數(shù)學函數、邏(luó)輯運算的(de)🥰功🍓能塊，方(fang)便程序得(de)以實現。對(duì)于理想氣(qì)體而言，艾(ài)默生DeltaV系統(tong)調用PT_COMP模👨‍❤️‍👨塊(kuài)、橫河CS3000 DCS系統(tong)調用TPCFL模塊(kuài)、和利時MACCS DCS系(xì)統調用TPCOMP模(mó)塊、浙大中(zhōng)控JX-300XDCS系統調(diào)用PTCOMP模塊，定(dìng)義相關變(biàn)量并設🌂置(zhì)相應參數(shu)即可。對于(yu)濕氣體或(huo)蒸汽而🌍言(yan)，隻需按照(zhào)上述對應(yīng)的溫壓補(bu)償公式單(dan)獨組态💞即(ji)可。
3.2 PLC中實現(xiàn)溫壓補償(chang)
   對于PLC控制(zhì)系統，實現(xian)起來較爲(wei)複雜。不管(guǎn)是理想氣(qi)體還是濕(shī)氣體或蒸(zheng)汽而言，都(dou)須按照各(gè)自的補償(cháng)公式自定(dìng)義功能塊(kuài)，在功🐉能塊(kuai)中通過文(wen)本化的高(gao)級編程🏃🏻‍♂️語(yǔ)言編🔅寫應(ying)用程序，調(diào)用該功能(neng)塊來實現(xiàn)密度計算(suàn)。
3.3 流量演算(suan)儀中實現(xian)溫壓補償(cháng)
   在流量演(yan)算儀中組(zu)态，若現場(chang)爲差壓式(shì)儀表時，一(yi)方面☀️要注(zhù)意選用合(hé)适的密度(du)補償模塊(kuai)，同時還需(xū)㊙️注意通道(dào)的正🌐确性(xìng)、單位的一(yi)緻性。若現(xiàn)場爲脈沖(chong)式儀表，在(zai)設定儀表(biao)系數時确(què)保單位的(de)一緻性，且(qie)隻能測得(dé)工況下的(de)體積流量(liàng)✊，結合已經(jīng)固化好的(de)🐆密度補償(chang)芯片可算(suàn)出對應的(de)質量流量(liang)。
4 溫壓補償(chang)的典型誤(wu)解及維護(hu)策略
4.1 正确(que)對待極端(duān)情況
   要對(dui)實際工況(kuàng)波動頻繁(fan)及波動很(hěn)大的場合(hé)持慎重态(tai)度，否則單(dan)靠溫壓補(bu)償仍難達(da)到測量精(jīng)度要求。自(zi)控人員應(yīng)建議工藝(yì)人員查找(zhǎo)工況參數(shu)波動大及(jí)波動頻繁(fán)的原因，從(cong)工藝或設(shè)備上進行(háng)改進才是(shì)上策。
4.2 油品(pǐn)計量也需(xū)要溫壓補(bu)償
   石油制(zhì)品大都采(cǎi)用壓力、溫(wēn)度修正，它(tā)通過密度(du)與🌈壓力⛱️、溫(wēn)度的函數(shu)關系進行(hang)計算而得(de)到。但這種(zhǒng)方法并非(fei)所💰有情況(kuang)都是有效(xiao)的，如被測(ce)介質組分(fen)經常變動(dong)，密度與壓(ya)力溫度關(guān)系🆚不明确(que)或精度不(bú)高等就難(nan)以❤️應用，因(yīn)此，應該發(fā)展補償的(de)直接法（密(mì)度💁、粘度補(bu)償），使💋直接(jiē)法和間接(jiē)法（壓力溫(wēn)度補償）同(tong)時并舉，相(xiang)輔相成。
4.3 工(gōng)況流量與(yǔ)标準流量(liàng)的區别
   工(gōng)況下的流(liu)量是指介(jiè)質在實際(ji)工作狀态(tai)下的流量(liang)，設💯計流量(liàng)是指介質(zhi)在某種規(gui)定條件（一(yī)般爲設計(jì)狀🔴況）下的(de)流量，标🔞準(zhǔn)流量是指(zhǐ)壓力爲101325Pa，溫(wēn)度爲20℃時的(de)體積流量(liàng)。在🈲實際工(gōng)作中有很(hěn)多人将設(shè)計流量誤(wù)解爲标準(zhun)大氣壓下(xia)的流量，這(zhe)種情況一(yī)定要加以(yǐ)糾正。
4.4 量程(chéng)與單位必(bi)須保證一(yī)緻
   注意DCS、PLC、演(yǎn)算儀中的(de)差壓、溫度(du)、壓力值的(de)上下限的(de)設定要與(yu)各個變送(sòng)器保持一(yī)緻，并要注(zhù)意各個量(liàng)的單位使(shi)用，單位在(zài)任何時🌈候(hòu)都需保持(chí)一緻。
4.5 流量(liàng)系數設定(ding)要慎之又(yòu)慎
   在以脈(mò)沖形式輸(shū)出的流量(liàng)傳感器（如(ru) 渦街流量(liàng)計 、 渦輪流(liu)量計 、 旋進(jin)漩渦流量(liàng)計 、羅茨流(liú)量計）中，常(chang)用儀表常(cháng)數來表示(shi)脈沖輸出(chu)量與📞流過(guò)💔儀表🙇🏻的流(liu)體流量之(zhi)間的靜特(tè)性。在流量(liang)儀表中✍️，儀(yí)表常數的(de)定義是🤞單(dan)位體積流(liú)體流過流(liú)量計時流(liu)量計發出(chu)的脈🤞沖數(shu)，其單位爲(wei)L-1或m-3，有些儀(yi)表👉中将單(dān)位标示爲(wèi)流量系數(shù)K（單位爲P/L或(huo)P/m-3，有的單位(wèi)爲I/L，有的單(dan)位爲ξ單位(wèi)爲l/P，有的單(dān)位爲N/L，或N/m-3），在(zài)進行計算(suan)時🐇，應保持(chi)量綱的一(yī)緻性，有時(shí)需進行簡(jiǎn)單單位換(huàn)算，否則容(rong)易🐇出錯。
4.6 避(bì)免重複開(kāi)方
   差壓式(shi)流量計總(zong)是要有開(kāi)方運算這(zhe)一環節，但(dan)若在 差壓(yā)變送器 開(kai)了平方後(hòu)，在二次儀(yí)表（DCS、PLC、流量演(yan)算儀）中再(zài)開方一次(ci)，就🔆會産生(shēng)相當大的(de)誤差，重複(fu)開方使得(de)儀表示值(zhi)偏大。
4.7 避免(miǎn)将絕對壓(yā)力當表壓(ya)來處理
   在(zài)帶壓力補(bu)償的流量(liang)測量系統(tong)中，其中最(zuì)容易出錯(cuò)的是将❓絕(jué)🔴對壓力當(dāng)表壓來處(chu)理，流量補(bu)償中用🔞的(de)壓力變🧑🏾‍🤝‍🧑🏼送(sòng)器一般均(jun)爲表壓力(li)變送器，但(dàn)在差壓流(liu)量計中進(jin)行壓力補(bǔ)償的公式(shì)爲絕壓，将(jiang)絕對壓💛力(lì)當表壓來(lai)處理帶來(lái)的誤差🔴是(shì)顯著的，而(ér)且操作☂️壓(yā)力越低，影(ying)響越大。
4.8 溫(wēn)壓補償不(bu)是萬能的(de)
   當工況參(cān)數偏離設(shè)計值太多(duo)，或工況參(cān)數波動頻(pin)繁且太大(dà)時🔴，即使有(yǒu)了溫壓補(bu)正措施，仍(reng)難達到測(ce)量精度要(yào)求，此時對(dui)🌈于特定的(de)孔闆而言(yán)，隻能重新(xin)計算差壓(yā)與流⁉️量之(zhi)間的關系(xì)。
5 結束語
   氣(qì)體流量測(ce)量普遍存(cun)在溫壓補(bu)償問題，這(zhe)是由氣體(tǐ)✍️的特性所(suǒ)确定的。因(yin)此，在氣體(ti)流量測量(liàng)系統中，溫(wen)壓補償是(shì)其中一🧡個(gè)不💋可缺少(shǎo)的環節。深(shen)入了解溫(wēn)壓補償的(de)機理，将其(qi)靈活應用(yòng)于工作實(shi)踐中，真正(zhèng)做到流量(liàng)測量了然(ran)于心，才能(néng)在工作中(zhong)不被動💘

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