差压式流量计检测与示值修正公式讨论.pdf

第七届工业仪表与自动化学术会议第七届工业仪表与自动化学术会议 1 差压式流量计检测与示值修正公式讨论差压式流量计检测与示值修正公式讨论 权正锐 (太原钢铁（集团）有限公司自动化公司，太原 030003) 摘摘 要要：在差压式流量计示值修正公式中规范着气体工作状态体积流量与标准状态体积流量以及质量流量互为倒数的示值 修正系数文章重点说明：在差压式流量计示值修正公式中所修正的应该是代表气体体积流量与气体质量流量共用的差压， 使之修正到相当于工作在设计条件下，所以，它们的示值修正系数是相同的，而不应该互为倒数 关键词关键词：节流装置 气体工作状态流量 示值修正 0 引言引言 如图 1 所示，随机的气体工作状态流量应注意区分以下两个不同的物理概念： ① 流过节流装置气体工作状态流量，它们的表达式为： Vpqcερ∆∝××工作 工节工作工作 工作mqcpερ∝××∆×工节工作工作工作工作(1) ② 检测出的气体工作状态流量，它们的表达式为： Vpqcερ∆∝××工作 设计设计工检 设计mqcpερ∝××∆×设计设计设计工检工作(2) 区分上述两个不同的物理概念是很重要的，是推导示值修正公式的重要基础。

1 差压式流量计干气体流量检测与示值修正框图差压式流量计干气体流量检测与示值修正框图 1.1 差压式流量计干气体流量检测与示值未修正时框图差压式流量计干气体流量检测与示值未修正时框图 图 1 所示为差压式流量计干气体流量检测与示值未修正时的框图qV标检为检测出的气体工作状态流量qV工检换算为未修正时的标准状态流量值图 1 中的系数为： 2 14π23 60041cKdερβ=××××× −设计 设计 设计2Kρρ=设计标准31KKρ=×设计 (3) 从图 1 可以看出，VVmq工检、标检、工检都是p∆工作的函数，从变量角度来分析它们是同一个源可以说，当工 作压力、温度偏离设计条件时，VVmq工检、标检、工检受到同样的影响，产生同方向、同比例的示值误差，所以，它 们的示值修正系数是相同的 qv标检×标检×K2qm工检工检×ρ设计×ρ设计∆ ∆P工作工作P+图1 气体流量检测与示值未修正时框图××K3qv工检×工检×K1∆ ∆p工作工作qv工节×工节×ρρ工作工作qm工节工节×× ××P+××××××1qv标准标准p标准标准qmqm设计设计p设计设计qv设计设计∆ ∆p设计设计K2K1K3××∆ ∆p设计设计=∆ ∆p工作×工作×p工作工作 p设计设计T设计设计 T工作×× 工作××G工作工作×⎯×⎯工作工作 G设计设计×⎯×⎯设计× 设计×Z设计设计 Z工作工作2∆ ∆p工作工作∆ ∆p工作工作××?工作工作p工作工作qv工节工节qm工节工节图2 气体流量检测与示值已修正时框图1.2 差压式流量计干气体流量检测与示值已修正时框图差压式流量计干气体流量检测与示值已修正时框图 图 2 所示为差压式流量计干气体流量检测与示值已修正时的框图。

图中系数1K、2K、3K同图 1 在图 2 中，差压式流量计所修正的应该是代表气体体积流量与气体质量流量共用的差压，使之修正到相当 于工作在设计条件下，所以，它们的示值修正系数是相同的，而不应该互为倒数 第七届工业仪表与自动化学术会议第七届工业仪表与自动化学术会议 2 由于差压式流量计仪表盘定义时就在设计状态流量刻度盘上直接对应标出标准状态流量刻度值，所以，将 检测出的气体工作状态流量修正到设计状态就达到了修正到标准状态的目的因此，干气体体积流量与质量流 量修正公式可以合并为： vmvmCPTZCPTZεε××××××工作工作工作设计设计 、 设计、 工检 设计设计设计工作工作＝ (4) 2 差压式流量计湿气体干部分流量检测与示值修正框图差压式流量计湿气体干部分流量检测与示值修正框图 图 3 所示为差压式流量计湿气体干部分流量检测与示值修正框图其实，框图中修正公式也是将检测出的 工作状态差压修正到相当于工作在设计条件下由于篇幅所限不详述了，读者如有兴趣可在网上查询本文参考 文献[3] 在图 3 中: 2maxH OppTKpT−Φ×=×设计设计设计标准设计标准(5) 其实，图 3 中由qV设计换算到qV标准这一步可以省略。

如 1.2 节所述，由于差压式流量计仪表盘定义时就在设计状态流量刻度盘上直接对应标出标准状态流量刻度值，所以，将检测出的气体工作状态流量修正到设计状 态就达到了修正到标准状态的目的 如果将图 3 框图内湿气体干部分修正公式的分子、分母中气体相对湿度 Φ 都设为零，化简后就是干气体示 值修正公式： vvCPTZCPTZεε××××××工作工作工作设计设计 设计工检 设计设计设计工作工作＝ (6) 所以， 差压式流量计湿气体干部分示值修正公式是干气 体示值修正公式的扩展 由于工作状态相对湿度比较难测准确，目前进行气 体流量不饱和湿度示值修正是困难的但是，如果在智 能仪表中预先列表储存被测气体温度波动范围内的饱 和水蒸汽分压力与分密度， 用检测出的温度通过查表方 式查出工作状态的饱和水蒸汽分压力与分密度， 智能仪 表是能够完成差压式流量计饱和湿气体干部分流量检 测与示值修正的 煤气是重要的动力能源，而且常压、常温下的煤气 绝大多数为饱和状态 我国广大地区夏天室外管道中煤 气温度可达到 40℃，冬天则可降到 0℃以下，饱和绝对 湿度变化造成的煤气流量检测误差远远大于压力与温 度变化造成的流量检测误差。

所以，饱和煤气流量检测的湿度修正是很有意义的，也是容易做到的 3 差压式流量计气体组份改变的示值修正公式差压式流量计气体组份改变的示值修正公式 由气体组份改变引起气体标准密度自身改变（以下简称密度）时，气体体积流量与质量流量示值修正系数 存在倒数关系归纳如下： 3.1 被测气体单纯密度改变的示值修正公式被测气体单纯密度改变的示值修正公式 vvρρ原设计标准 设计工检 改变后标准＝ mmρρ=改变后标准 设计工检 原设计标准(7) 3.2 被测气体压力、温度、密度改变的示值修正公式被测气体压力、温度、密度改变的示值修正公式 vvPCTZPTZCερερ××××××工作工作工作设计设计原设计标准 设计工检 设计设计设计工作工作改变后标准＝ mmPCTZPTZCερερ××××××工作工作工作改变后标准设计设计 设计工检 设计设计设计工作工作原设计标准＝ (8) 3.3 被测气体压力、温度、密度、湿度改变的气体体积流量示值修正公式被测气体压力、温度、密度、湿度改变的气体体积流量示值修正公式 第七届工业仪表与自动化学术会议第七届工业仪表与自动化学术会议 3 在工业计量中可以近似地使用在图 3 示值修正公式后乘以ρρ改变后标准原设计标准来处理。

但严格地讲，应将差压式流量计湿气体干部分示值修正公式根号内分母中原设计ρ标准用气体组份改变后的ρ标准置换 4 结束语结束语 差压式流量计示值修正公式是建立在质量守恒定理基础上的，即不论是气体体积流量还是气体质量流量， 其示值修正结果都应与流过节流装置的气体质量相等在示值修正公式推导时应注意的是：当工作状态压力、 温度偏离设计条件时，同一标准流量在节流装置前后产生的差压是不同的；而不应该是当工作状态压力、温度 偏离设计条件时，同一差压换算出的流量是不同的 参考文献参考文献 1 权正锐. 差压式气体流量计量压力温度补正公式讨论[J]. 工业计量, 2001(1): 21. 2 权正锐. 差压式气体流量计示值修正公式问题分析 [J]. 流体力学实验与测量，2002(3): 80-85. 3 权正锐. 差压式流量计湿气体干部分示值修正公式的推导与应用[J]. 流体力学实验与测量, 2002(4): 87-91. 4 权正锐. 用质量守恒定理分析差压式流量计示值修正公式问题[J]. 山西电力，2004（2） ：1-3. 5 权正锐. 差压式流量计干气体流量检测与示值修正各状态关系图[C]. 第六届工业仪表与自动化学术会议, 2005: 375 - 380 . 收稿日期：2006-01-27。

第一作者权正锐，男，1937 年生，1966 年毕业于太原业余钢铁学院电气自动化专业，高级工程师；主要从事自动化仪表推测与控制工作。