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    流量計中溫壓補償的作用

    2018-06-20 16:55:36 clcc 84

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    1、介紹

      當差壓流量計測量氣體流量時,由于介質的工作溫度和壓力不是恒定的,因此需要對測得的流量進行溫度和壓力補償以獲得準確的流量值。但在實際維護工作中,由于概念模糊不清,對公式和參數的理解不夠全面和嚴謹,主流DCS或流量計配置參數配置不一致,導致氣流偏差較大測量。

    2、溫度和壓力補償

    2.1溫度和壓力補償的基本原理

      由于氣體的可壓縮性,確定了流量測量的復雜性。氣體的實際流量與儀器的測量信號有關,也與氣體的實時密度有關。氣體的密度是溫度和壓力的函數。氣體的流量測量通常會遇到溫度和壓力補償的問題。這種測量的實質是在測量氣體的操作條件下溫度和壓力與設計值不匹配時所采取的密度校正措施。

    2.2溫度和壓力補償的先決條件

      如果計算流量,補償才有意義。溫度和壓力補償的前提是計算流量。沒有補償,就沒有辦法賠償。只要使用差壓原理來測量流量,就可以滿足基本流量方程?;玖髁糠匠绦吞枺ú顗毫髁坑嫞┦牵?/p>

    在公式中:

    q是工作條件下被測氣體的體積流量;

    M是工作條件下被測氣體的質量流量;

    k是系數,它包含流量系數,膨脹系數,管徑等參數;

    Δp是差壓,可以實時檢測;

    ρ是工作狀態下的密度,一般難以直接測量,一般通過溫度,壓力,元件獲得,在線溫度和壓力補償。

    2.3溫度和壓力補償的基本公式

    根據理想氣體,水蒸氣和濕氣密度變化的具體特點,推導出三種不同的流量補償公式。

    (1)理想的氣體溫度和壓力補償公式

    公式中:F0為補償前的流量,單位為m3 / h;

    F是以m3 / h為單位的補償流量;

    P為工作壓力,單位為kPa;

    Pb是以kPa為單位的設計壓力;

    T是工作溫度,單位是K;

    Tb是設計溫度,單位是K.

    (2)水汽壓力補償公式

      水蒸氣不等于理想氣體,其密度與溫度和壓力之間沒有現成的準確函數關系。僅從手冊中,根據溫度和壓力查找表找到相應的密度,或者用經驗公式替換。有兩種情況:

    當壓力變化范圍為0.1?1.1MPa,溫度變化范圍為100?400℃時:

     

    當壓力從1.0變化到14.7MPa并且溫度從400變化到500℃時


    在公式中:P是實時壓力,T是實時溫度。

    (3)濕氣溫度和壓力補償公式

      濕氣與干氣的區別在于它的密度與溫度和壓力有關,也與濕度有關,包括濕氣溫度和濕度校正的壓力補償公式:

    在公式:

    Q是補償質量流量,

    Q0為補償前的質量流量,單位為kg / m3;

    0.804是0℃的溫度,標準大氣壓下的水蒸氣密度單位為kg / m3;

    P 0,T 0,P 0分別表示在0℃和標準大氣壓下的氣體的密度,絕對溫度和絕對壓力;

    F是氣體的絕對濕度,kg / m3;

    Z是氣體壓縮系數;

    P是實時壓力;

    T是實時溫度;

    F,Z,ρ0可以查表得到它了。

    3、實施溫度和壓力補償

    3.1在DCS中實現溫度和壓力補償

      目前使用的主流DCS系統具有數學功能和邏輯操作的功能塊以促進程序的實現。對于理想氣體,艾默生DeltaV系統調用PT_COMP模塊,橫河CS3000 DCS系統調用TPCFL模塊,以及Leech MacCS DCS系統調用TPCOMP模塊,浙江大學在控制JX-300XDCS系統調用PTCOMP模塊時,定義相關變量并設置相應的變量參數你可以。對于濕氣或蒸汽,只需根據上述相應的溫度和壓力補償公式進行配置即可。

    3.2 PLC實現溫度和壓力補償

      對于PLC控制系統來說,實施起來比較復雜。無論是理想的氣體還是濕氣或蒸汽,功能塊都必須根據各自的補償公式來定義。在功能塊中,應用程序是以基于文本的高級編程語言編寫的,調用功能塊來實現密度計算。

    3.3在交通計算器中實現溫度和壓力補償

      在流量計算儀中配置,如果現場是差壓計,一方面要注意選擇合適的密度補償模塊也需要注意通道的正確性和單元的一致性。如果該場是脈沖流量計,則在設置流量計系數時可確保設備的一致性,并且只能測量工況下的流量。通過組合固化的密度補償芯片可以計算相應的質量流量。

    4、溫度和壓力補償的典型誤解和維護策略

    4.1正確處理極端條件

      在實際工作條件頻繁波動,波動較大的場合,要慎重對待。否則,僅僅基于溫度和壓力補償,仍然難以達到測量精度要求。自我控制人員應建議工匠了解操作參數波動大,頻繁起伏的原因。改進工藝或設備是最好的策略。

    4.2油壓測量還需要溫度和壓力補償

      大多數石油產品使用壓力和溫度校正,這些校正是根據密度,壓力和溫度計算的。但是,這種方法在所有情況下都是無效的。如果測得的介質組分頻繁變化,密度與壓力溫度之間的關系不清晰或難以應用準確性,應開發一種直接的補償方法(密度和粘度補償)。 ,直接法和間接法(壓力和溫度補償)同時進行并相互補充。

    4.3操作條件和標準流程之間的差異

      操作條件下的流量是指實際工作條件下介質的流量。設計流程是指在某些特定條件(通常為設計條件)下介質的流動。標準流量是指101325Pa的壓力和20℃的溫度。體積流量。在實踐中,許多人誤解設計流程是在標準大氣壓下的流動。這種情況必須糾正。

    4.4范圍和單位必須一致

      請注意,DCS,PLC和計算器中差壓,溫度和壓力的上限和下限的設置必須與每臺變送器一致,并且要注意使用每個單元的單位。設備必須始終保持一致。

    4.5仔細設定流量系數

      在脈沖形式的流量傳感器輸出中(例如渦流流量計,渦輪流量計,旋進渦流流量計和羅茨流量計),通常使用的流量計常數用于表示脈沖輸出和通過流量計的流體流量之間的關系。靜態特性。在流量計中,儀表常數定義為單位體積流體流經流量計時流量計發出的脈沖數。單位為L-1或m-3,有些單位將該單位表示為流量系統。數K(以P / L或P / m-3為單位,I / L中的一些單位,一些單位以l / P為單位,一些單位為N / L或N / m-3) ,維度的一致性應該保持,有時需要一個簡單的單位轉換,否則很容易出錯。

    4.6避免重復方

      差壓流量計總是有一個平方根計算,但是如果差壓變送器在二次儀表(DCS,PLC,流量計算儀器)中被平方并重新打開,它將會出現相當大的誤差。重復的正方形使儀器變大。

    4.7避免絕對壓力作為表壓

      在壓力補償流量測量系統中,最容易出錯的一種是將絕對壓力視為表壓。用于流量補償的壓力變送器通常是表壓變送器,但是在差壓流量計中。壓力補償的公式是絕對壓力。處理絕對壓力造成的誤差顯著,工作壓力越低,影響越大。

    4.8溫度和壓力補償不是萬能的

      當運行參數偏離設計值太大或運行參數波動頻繁且過多時,即使采用溫度和壓力校正措施,仍然難以實現此時對于特定節流孔的精度要求,只能重新計算壓差和流量之間的關系。

    5、結束語

      氣體流量測量通常會遇到溫度和壓力補償問題,這是由氣體的特性決定的。 因此,在氣體流量測量系統中,溫度和壓力補償是不可或缺的環節之一。 深入了解溫度和壓力補償機制,在工作實踐中的靈活應用,真正的流量測量清晰到足以在工作中不被動。


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