1温压补偿原理从公式A-1和公式A-2中可以看出,在ΔP或If不变的情况下,流体的流量与流体的密度成开方关系或正比关系,而大多数流体(尤其是气体)的密度会随着工况条件的变化而变化,所以流体的密度要进行温度、压力补偿。
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…………………………………………………公式A-1
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…………………………………………………公式A-2
一般气体
根据理想气体状态方程,一般气体的密度ρ与压力P成正比,与温度T成反比,并有如下关系:
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………………………….…..….……公式A-3
上式中, P0:表示大气压力,为0.1013MPa;
ρ0:表示标准状况下的气体密度;
ρ1:表示工况压力为P1,工况温度为t1时的气体密度。
过热蒸汽和饱和蒸汽
温度线性补偿和压力线性补偿
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…………温度线性补偿公式
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…………压力线性补偿公式
温压补偿范围
过热蒸汽的补偿范围为:压力:(0.1~16)MPa(表压),温度:(140~560)℃。
饱和蒸汽的补偿范围为:压力:(0~16)MPa(表压)。
其余为全范围。
2举例应用例如:以RX4000B无纸记录仪为例
有一热电厂用差压变送器测量过热蒸汽流量,设计工艺条件如下:
设计工况温度:250℃
设计工况压力:1.2MPa(表压)
设计差压量程:(0~30)kPa
设计流量量程:(0~40)t/h
仪表组态方法如下:
第1通道组态画面内:“类型”组态为温度信号类型,如热电阻,“量程”组态为合适的值,“单位”组态为“℃”,“累积”组态为“否”,“开方”组态为“不开方”,“补偿”组态为“不补偿”;
第2通道组态画面内:“类型”组态为压力变送器输出信号类型,如标准信号“4~20mA”,“量程”组态为合适的值,“单位”组态为“MPa”,“累积”组态为“否”,“开方”组态为“不开方”,“补偿”组态为“不补偿”;
第3通道组态画面内,“类型”组态为差压变送器输出信号类型,如“4~20mA”,“量程”组态为“0~40”,“单位”组态为“t/h”,“开方”组态为“差压未开方”,“累积”组态为“是”,“累积系数”组态为“1.0”,“补偿类型”组态为“过热蒸汽”,“温度通道”和“压力通道”组态为对应的输入通道号“01”和“02”,“设计温度”值组态为“250”,“设计压力”值组态为“1.2”,“温度给定值”、“压力给定值”、“A”和“B”组态为任意值,“热流量累积”组态为“否”。
3的意义通常指仪表测量的数据是在温度25度,压力为一个标准大气压为条件下的结果,通常测量现场的温度和压力与标准有区别,所以一般仪表都能测量现场温度与压力,然后通过计算公式对测量结果进行自动补偿。 比如空气流量的测量,一般流量计比如孔板流量计、双D巴、阿牛巴等流量计测量的都是当前温度压力下的体积流量,但是空气的体积一定时其质量受温度压力影响较大,计算公式为: PV=NRT=>m=MPV/RT 理想气体状态方程,其中R是常数,约为8.314J/(mol·K);P为气体压强,单位Pa;M是该物质的摩尔质量(或者混合气体的平均摩尔质量);V为气体体积,单位m3;T为体系温度,单位K。 为了近似计算,温度看成常温20℃(293K),该气体近似理想气体。 空气质量m=29g/mol×101325Pa×1m3÷8.314J/(mol·K)÷293.15K=1205.63g=1.2kg 从公式中可以看出空气质量与温度压力关系很大,所以仪表测量时要先测量出现场的温度和压力然后进行自动补偿。
总的来说,的意义就是将不是标况下测量的结果转换成对应的标况下测量结果,保证不同点测量的结果都在同一个尺度下,利于比较和统计。