差压流量的计算方法

流量计算的一些认识

先说一下Nm3/h和m3/h的区别？

Nm3/h是一个标准的立方米每小时,它是0度或20度，一个标准大气压下的标准流量。

m3/h工作状态下的立方米每小时，它是工作温度及工作压力下的流量。

国际上的标准温度用开尔文温度而且把冰水混合物的温度（0℃）定义为273.15K。

国际上的标准压力为1个标准大气压把它定义为101.325 kPa或0.101325Mpa。

因工况的不同，这就需要用一个统一的标准来表示这些工况，我们把这种标准叫标况。用工况的数据计算出来结果误差会很大，尤其是在气体的流量上，所以我们在计算这些物质的流量和压力时要把它们转换为标况。

例如一台露天的压缩机在冬天使用和夏天使用它的流量用m3/h计算，那么误差就会很大，但转换为Nm3/h时就一样了。

转换Nm3/h和m3/h时主要用的公式就是理想气体状态方程P1V1/T1=P2V2/T2；

其中：

P1V1/T1是在一个标准大气压下的气体的体积与标准温度(0℃或20℃)的函数关系。

P2V2/T2是在工作压力下（需转换为绝对压力）的气体体积与工作温度（需转换为绝对温度）的函数关系。

这两者是相等的，用这个就可以算出标况下的流量了。

例如：

有这样一个罗茨风机，他在温度30摄氏度时的流量为950m3/h，压力为50KPa，那么它的标况流量应该是多少？

根据公式P1V1/T1＝P2V2/T2；

V1＝P2V2T1/P1T2=(101+50)*950*273/101*(273+30) ＝39161850/30603=1279.68Nm3/h

它的标况流量为1279.68Nm3/h

再说一下差压流量变送器的开方的计算方法

因一般液体对温度的影响不大，因此我们先说液体的差压流量变送器开方的计算方法。

我们知道一般的差压流量计都是根据伯努利的能量守恒定理p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C(常量)得出。

其中

式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；

z 为铅垂高度；

g为重力加速度

对于气体，可忽略重力，方程简化为p+(1/2)*ρv ^2＝C(常量)

从公式中我们看出，流动中速度增大，压强就减小；速度减小，压强就增大；速度降为零，压强就达到最大(理论上应等于总压)。即流速高处压力低，流速低处压力高

所以我们得出，在流体稳定的情况下，流速与差压开方成正比，Q=K*√（⊿P）。

其中：

Q为体积流量；

K为物质和仪表的常系数；

⊿P为差压

以上所述我们可知流量变送器的输出是和输入差压的平方根成正比，如果我们要计算对应的输出流量是线性的化，就要对变送器的输出开方，当然有的仪表在表头上就已经实行开方功能，我们可以直接拿来使用，但有些仪表没有这个功能，我们就需要组态实现。在大多数DCS中对输入信号的处理上就有开方的功能，但对于PLC来说可能还需要手工处理。

下面说一下差压信号与电流信号的转化（指未带开方功能的差压变送器）

其实很简单我们先把差压信号根据其量程化成百分数，取其平方根，得出流量百分数，再化成输出电流。例如：

如有一流量变送器的差压范围为0～10KPa，对应流量0～50t/h。当差压为5KPa时，则输出电流为多少？对应的流量为多少？如流量为25t/h，对应电流为多少？其对应差压为多少？

1、将差压5KPa化成百分数5/10*100%＝50%

2、将差压百分数化成流量百分数（50%开方），得√50%＝70.71%

3、将流量百分比化成输出电流，得（20-4）X70.71%+4=15.31mA

注：仪表的量程范围为4~20mA,即（20-4）＝16，量程的起始电流为4mA而不是0mA因此要在最后加上4

4.对应流量为70.71%X50=3

5.355t/h

25t/h流量对应差压应为:

1、将流量化为百分数25/50=50%

2、将流量百分比化成输出电流，得（20-4）X50%+4=12mA

3、将流量百分数化为差压百分数50%^2＝25%

4、将差压百分数转化为差压值25%X10（差压范围）＝2.5KPa