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為什么測(cè)量氣體流量需要進(jìn)行溫壓補(bǔ)償?

    在流量測(cè)量中，壓力和溫度是影響測(cè)量精度的重要參數(shù)。在通過(guò)孔板流量計(jì)或者渦街流量計(jì)測(cè)量流體流量的同時(shí)測(cè)量流體的溫度和壓力，然后利用流體密度ρ與溫度T、壓力P 的關(guān)系求出該溫度、壓力狀態(tài)下的流體密度ρ，可以來(lái)修正流體的體積流量，這種測(cè)量方法稱(chēng)為溫壓補(bǔ)償測(cè)量方法，目前應(yīng)用較為廣泛。

    流體的密度是流體溫度和壓力的函數(shù)，是流體組分中的主要參數(shù)之一。當(dāng)流體壓力、溫度變化時(shí)，就會(huì)引起密度的變化，尤其是當(dāng)被測(cè)介質(zhì)是氣體時(shí)，溫度、壓力對(duì)密度的影響就會(huì)更大。為了能準(zhǔn)確地求出流體的體積流量或質(zhì)量流量，就必須同時(shí)測(cè)量流體的密度。通常測(cè)量流體的溫度和壓力要比測(cè)量介質(zhì)密度更易實(shí)現(xiàn)，特別是高溫高壓下，目前還很難直接測(cè)量出流體的密度。必須根據(jù)密度與壓力、溫度的關(guān)系ρ=f(t，P)進(jìn)行工藝處理，可以利用參數(shù)P、T來(lái)代替ρ的變化量進(jìn)行補(bǔ)償。

    以容積式、速度式等流量?jī)x表為例，測(cè)量流量Q 為流體的體積流量，其質(zhì)量流量的表達(dá)式為：

                                                M =ρQv                        (1)

    由于準(zhǔn)確測(cè)量密度ρ有困難，采用固定密度ρ0來(lái)代替ρ，所以質(zhì)量流量為

                                                Mo=ρ0Qv                      (2)

式中 ρ0— — 設(shè)計(jì)參數(shù)To、Po狀態(tài)下的密度

    由式(2)可知，計(jì)算質(zhì)量流量只能在設(shè)計(jì)參數(shù)下得到準(zhǔn)確的質(zhì)量流量值。當(dāng)壓力P、溫度T偏離設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，由于密度ρ的變化，那么(2)式的結(jié)果將會(huì)產(chǎn)生誤差。用ρ／ρ0表示溫壓補(bǔ)償系數(shù)，它是溫度、壓力的函數(shù)。準(zhǔn)確的表達(dá)式應(yīng)為

                                               M=ρQv=M0ρ／ρ0           (3)

    對(duì)流體而言主要是兩類(lèi)介質(zhì)，一是液體介質(zhì)，二是氣體介質(zhì)。對(duì)液體介質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，若工作壓力不大，測(cè)量精度要求不很高，則可以認(rèn)為是不可壓縮介質(zhì)，壓力引起的密度變化甚微，而僅考慮溫度引起的影響。

                                              ρt=ρ0一r(t一20)               (4)

    對(duì)于油品來(lái)說(shuō)，r可以用回歸方程式表示。

    對(duì)氣體介質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，在低壓范圍內(nèi)，可以利用理想氣態(tài)方程進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償，但在高壓時(shí)，則必須考慮氣體壓縮系數(shù)的變化影響。因各種被測(cè)量流體的性質(zhì)不同，測(cè)量要求精度不同，應(yīng)采用不同的密度補(bǔ)償表達(dá)式，由于補(bǔ)償系數(shù)的繁簡(jiǎn)程度和流量計(jì)本身結(jié)構(gòu)的不同，所以補(bǔ)償方式也是多種多樣。

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