附录四蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型

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附录四-蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型

蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型4.1 热蒸汽计量的补偿在蒸汽的计量上，密度虽然也是温度、压力的函数，但不再遵循理想气体状态方程，且在不同压力、温度区间，函数关系不同，很难用一个简单的函数关系式表示，因此着重论述一下常用水蒸气密度的确定方法4.1.1. 密度的确定：工程上应用的水蒸气大多处于刚刚脱离液态或离液态较近，它的性质与理想气体大不相同，应视为实际气体。

水蒸气的物理性质较理想气体要复杂的多，故不能用简单的数学式加以描述；所以，在以往的工程计算中，凡涉及水蒸气的状态参数数值，大都从水蒸气表中查出。

把水蒸汽状态参数表装入仪表内存中，数据量很大。

随着电子技术的发展，计算机（或单片机）已广泛应用于流量测量仪表中，其存储能力、快速计算能力为准确、快速的确定水蒸气的密度提供了有力的手段。

现在介绍在二次仪表中常用的水蒸气密度的确定方法。

4.1.1.1. 查表法：把水蒸气密度表装入计算机中，根据工况的温度、压力，从表中查出相应的密度值。

4.1.1.2. 计算法：◆自己拟合公式（或者出版物给出的公式）◆乌卡诺维奇公式◆ IFC1967公式而目前，我们在用的拟合公式为：(1)式中：t－温度，℃；P－表压，Mpa；蒸汽实际工况条件为：工作压力变化范围：0.1～1.1MPa672工作温度变化范围：160～410℃取特殊点对公式（1）验证1) p=0.2 MPa、t=160℃查表得ρ＝1.01626kg/m32) p=0.5Mpa、t=200℃查表得ρ＝2.35294kg/m33) p=0.8 MPa、t=250℃查表得ρ＝3.41064kg/m34) p=1.1 MPa、t=400℃查表得ρ＝3.59454kg/m3通过以上计算，我们目前采用的密度补偿公式的计算误差太大，不能满足计量仪表的要求。

如果在计算过程中将温度单位按热力学温度K来计算，就无从谈起其精度了。

我部的能源计量绝大部分已进入微机网络，因此，理想的是采用“IFC1967公式”(见附录)。

DCS计算公式及温压补偿的说明

DCS 流量计算公式计温压补偿的说明变送器输出的是4~20mA 的电流信号，分为开过根和未开根两种。

1. 变送器输出信号未开根我们知道变送器中，4mA 时代表输出为0，20mA 时代表输出为设定的差压最大值。

定义这个输出的量为DP ，设定的变送器最大差压为0.5kpa 。

那么当变送器输出为15mA 时，给到上位机的差压信号就是1540.50.34375204Dp -==- 其中，15是实际电流，20是最大电流，4是最小电流，0.5是最大电流是的差压。

流量计算公式可以简单的用'Q C =其中C ’就是流量系数2. 变送器输出信号已开根如果变松器输出的电流信号开过根了，那Dp ’即， ''Q C Dp =⋅如果开根后的输出电流为15mA ，那154'0.50.34375204Dp -==- ，直接代入上面的等式。

另，由于在测量气体是，温度和压力的变化，造成气体体积和密度的变化，故需要对测量过程进行温度和压力的补偿。

1. 未开根信号对于未开根信号，补偿公式如下N Q =实其中，N Q 实是实际流量，Nm Q 为设计最大量，m Dp 为设计最大量下的差压值（见计算书），Ts ，Ps 为设计条件下的绝对温度、绝对压力。

Dp 是测得的差压值，P 、T 是实际测量得到的绝对温度和绝对压力。

2. 已开根信号对于已开根的信号，补偿公式变换为NDp'Q=实Dp’是开根后输出的量关于变送器的设置，调完零以后，只要将最大测量值设置成计算书上的最大差压值就可以了，最小值不变为零。

（详见附件计算书，红色椭圆框出来的数值即为最大差压值，计算书的最小差压值不用设置）。

蒸汽流量测量中的温度压力补偿

Ｋｅｗｏｄｓｓｅｍｌ；ｍｅｓｅｅ；ｔｐａｔｒｎｄｐｅｓｅｃｍｐｅａｔｏｎｙｒ：ｔａｆｏｗａｕｒｍｎｔｅｍｅｒｕｅａｒｓｕｒｏｎｓｉ
蒸汽在电力、铁、化、织、市供热钢石纺城等生产、活领域有着广泛的应用，确地测生准量蒸汽流量对生产过程的自动控制、划管计
（ｎｚｏｔａＴｒｉｅＣ．ｔ．ＨａｇｈｕＳｅｍｕｂｎｏ，Ｌｄ，Ｈａｇｈｕ３０２，Ｃｈｎ）ｎｚｏ１０２ｉａ
Ａｂｓｒｃ：ｎｉｒｔａｔＡｎｔｏｄｕｔｏｎｓｅｎｇｃｉｉｂｉｐｒｅｅｔｔｓｃｅｓｎｔｄｏｈｅｂａｉｐｒｎｉｅｔｍｆｏｗｍｅｓｒｍｅｕｉｉｃｐｌｓｏｆｓｅａｌａｕｅｎｔｓｎｇｏｒｆｃａｅ，ａｓｗｅｌａｈｅｎｅｅｓｔｆｓｅｉｉｅｐｌｔｌｓｔｃｓｉｙｏｔａｍｅｍｐｅａｔｒｎｄｐｅｓｅｃｔｒｕｅａｒｓｕｒｏｍｐｅａｉｎｔｅｓｅｍｅ．ｎｓｔｏｎｉｈｅｍａｕｒ、高经济效益等商提
方面都有重要意义。蒸汽是汽轮机的工质，在能量转换过程中准确测量计算出实际蒸汽的消耗量是分析评价工业汽轮机装置效率的重要前提。目前蒸汽流量的测量通常采用孔板作为一次元件，制造、装方便，本低廉。其安成

蒸汽流量计温压补偿公式

蒸汽流量计温压补偿公式好的，以下是为您生成的关于“蒸汽流量计温压补偿公式”的文章：咱先来说说这蒸汽流量计温压补偿公式啊，这东西在工业领域那可是相当重要！就拿我之前在一家工厂的经历来说吧。

那时候我跟着师傅在车间里到处转悠，学习各种设备的运行原理和相关知识。

有一天，我们接到任务，要对厂里的蒸汽流量计量系统进行检查和优化。

我跟着师傅来到那个巨大的蒸汽管道旁边，上面安装着各种仪表，其中就有蒸汽流量计。

师傅指着那个流量计对我说：“小子，这蒸汽流量的测量可没那么简单，温度和压力的变化都会影响测量的准确性，所以就需要用到温压补偿公式。

”那时候的我，一脸懵，啥是温压补偿公式啊？师傅看我那迷茫的样子，笑了笑，开始给我耐心讲解。

这蒸汽流量计温压补偿公式啊，简单来说，就是为了修正由于温度和压力变化导致的蒸汽密度变化，从而更准确地测量蒸汽的流量。

比如说，在不同的温度和压力条件下，蒸汽的密度是不一样的。

如果不进行补偿，测量出来的流量就可能有很大的误差。

师傅还特意给我举了个例子。

假设我们在一个标准大气压下，测量到的蒸汽流量是100 立方米/小时，但是实际的工作压力是2 个大气压，温度也有所升高。

这时候，如果不进行温压补偿，我们就会误以为蒸汽的流量就是 100 立方米/小时，但实际上，由于压力和温度的变化，蒸汽的密度变大了，真正的流量可能只有 80 立方米/小时。

为了更准确地计算，温压补偿公式就派上用场了。

常见的温压补偿公式有好几种，比如理想气体状态方程、蒸汽表法等等。

这些公式都有各自的适用范围和优缺点。

就拿理想气体状态方程来说吧，它的形式大概是这样：P×V =n×R×T。

这里的 P 是压力，V 是体积，n 是物质的量，R 是气体常数，T 是温度。

通过这个公式，我们可以根据测量到的压力和温度，计算出修正后的蒸汽体积。

在实际应用中，我们还需要考虑蒸汽的类型，是饱和蒸汽还是过热蒸汽。

饱和蒸汽的温压补偿相对简单一些，而过热蒸汽就稍微复杂一点。

蒸汽流量测量的温度、压力补偿原理与DCS算法

据以曲线、表格的形式提供给节流件设计人员。
节流件的具体型式可以是各种各样 ,但不管哪一
种它的流量系数 α0都必须由实验数值确定。根据对以往实验数据的分析 ,总结了一批按一定的形状与要
求进行设计、加工、安装的节流件 ,可以保证其流量系
数的误差在一定的范围内 ,因此它们的数值可以通
用 ,而不必个别加以试验确定 ,经过有关机构确认的
的差别 ,流体实际工况越接近节流件设计工况 ,那么
流量测量越准确。进行温度、压力补偿可以有效地减
小由于实际工况偏离设计工况而造成的系统误差。
3 DCS中过热蒸汽流量测量温度、压力补偿的算法
在 DCS中 ,实现过热蒸汽流量测量的温度、压力
补偿实质上就是将以上计算过程用计算机程序予以
实现。由于 DCS厂商众多 ,不同厂商的 DCS提供给
算工况密度 ρ2 。密度表仅给出部分点的数值 ,必须经过线性拟合
计算工况密度 ,密度表分度越细 ,拟合精度越高。
a) 线性拟合计算压力为 4. 375 M Pa 温度为
450℃的密度 :
(4. 375 - 4. 0 ) ( 14. 150 7 - 12. 50 8 7 ) / ( 4. 5 -
况下的密度得出的 ; 补偿后的流量是以蒸汽在实际工况下的密度得出的。可以进行以下推导得出蒸汽流
量测量的密度补偿公式 :
设 :蒸汽在节流件设计工况下的密度为 1 , 蒸汽在实际工况下的密度 2 , 未补偿的流量为 q1 , 补偿后的流量为 q2 。
将 1 、2 代入式 7 并相比得出 :
q2 = 2
当为过热蒸汽在设计工况下的流量 ,也就是未补偿的
流量。

蒸汽测量均速管流量计温压补偿

一.过热蒸汽测量威力巴流量计算软件常用的公式有用差压计算质量流量。

下面我们用差压计算质量流量来举例说明。

测点：华劲FE-8205，介质：过热蒸汽管径：，480 x 12mm 压力：1.18MpaG 温度：197 C刻度流量：130ton/H当地大气压：100 Kpa 威力巴选用10#探头，计算单见下图计算软件流量计算公式为：qm C' hw 1/2, C' N K D2工1/2qm :质量流量（后面我们用Q m来表示），单位kg/HC':流量常数，有多个常数组成，无量纲数。

hw :差压（后面我们用来表示），单位Kpa。

N :单位换算常数，由软件自动给出，无量纲数。

该测点中N=0.00012643K :威力巴的K系数，由软件自动给出，无量纲数。

该测点中K=0.7641Yv:气体膨胀系数，由软件自动给出，无量纲数。

该测点中Yv =0.9992D :管道内径，单位mm。

该测点中D=456f :介质工况密度（后面我们用工来表示），单位kg/M3。

由计算单中得知，130ton/H对应差压为6.497Kpa。

因过热蒸汽的密度受温度、压力影响较大，因此要加上温压补偿才能使得测量准确，下面我们分别对二次仪加温压补偿的情况进行说明。

过热蒸汽计算书:L Flow EquationModel N D .： V150H80 mm EXACT) -10-H-PS CuEtnilier'HuaJin ZhiYe Serial No.：1112C032CCustomer PO: FE-8S05Processed By;ChenNmgNin^Tag NoVeris Ref jPipe Size4A0 mm EXACTProcess Datt: 2011-12-06 14 34:06ID - 456 Wall = 12File Name ： 1112C032C wfc Prm:色Fluid Name;Super HeatedVeraCalc7?用聞 ^VCS-0lB-Rt\/5.4 13Flow CalculationiEftiS VerabarMnss Flow Rare for SteamQ 严h w =[^r] C/ = N-K-Y V *F ； D 2V” Nolesvsais00503 ' Rrams (JO3J G52-855G 'Ftfj£.f303} 852-5552 03T5 JWoMrah Rif* RR BCS ' WHKf iGOrf CcT*f电艸F祜H ME *onrtr (877) flJZ^JTOO fTofl * W^b 诩曲”理『祐讹空#n1. DCS 系统的设定差压变送器设定：4mA ~ OKpa 20mA ~ 6.497Kpa ，输出信号未开方。

流量测量中温度、压力补偿数学模型建立

《自动化技术与应用》!""!年第!#卷第六期经验交流Teclnical Communication流量测量中温度、压力补偿数学模型建立Modelling of the Temperature-pressure Correction in Flow-Mea-suring哈尔滨燃气化工总公司张伟哈尔滨市输气公司张宇Zhang Wei Zhang Yu摘要：在流量测量中，为精确测量流量应进行温度、压力补偿修正，本文重点介绍应用计算机建立温度、压力补偿数学模型。

关键词：温度补偿压力补偿Abstract：Temperature-pressure correction is used to measure flowrate accurately in flowmeasuring.This paper presented detailed introduction of the form-ing of the mathematic model about temperature-pressure correction by using computer.Kewords：Temperature correction Pressure correction中图分类号：TK313文献标识码：A文章编号：1003-7241（2002）06-0066-02引言哈尔滨燃气化工总公司长输管线高楞分输站煤气流量计采用日本横河涡街流量计，该流量计所测流量为工况下流量，受温度、压力影响很大。

为精确测量流量，需将工况下的流量转换成参考状态下流量，实现温度和压力修正（即温度、压力补偿）。

我公司在实际生产中利用计算机进行温度、压力的补偿计算，下面就为实现流量智能计算如何建立数学模型进行探讨。

2建立温度、压力补偿的数学模型流量测量中温度和压力的修正公式如下：F0=P+1.0332P b+1.0332·T b+273.15T!+273.15Fi（1）Fi—已测流量F0—修正后流量p—已测压力T—已测温度P b—参考压力T b—参考温度令F=f0X F S，Fi=fi X F S，P=p X P S，T=I X T S（2）F S—流量计量程P S—压力变送器量程T S—温度变送器量程f0，Fi—0%~100%p，I—0%~100%将（2）代入（1）式导出f0=T b+273.15T sP b+1.0332P s·P+1.0332Pst+273.15!Ts fi（3）当只进行温度修正时，即将P=Pb/Ps代入（3）式有：f0=T b+273.15T st+273.15T!s·fi=C1t+C!2fi这里C1=T b+273.15Ts，C2=273.15Ts建立数学模型：TC（f，I，C1，C2）=C1t+C!2f当只进行压力修正时，即将I=Tb/Ts代入（3）式有：f 0=P+1.0332PsPb+1.0332!Ps·fi=C1（P+C2!）f这里C1=PsPb+1.0332，C2=1.0332Ps建立数学模型：PC（f，p，C1，C2）=C1·（P+C2!）·f温度压力都进行修正时，即f0=Tb+273.15TsPb+1.332Ps·P+1.0332Pst+273.15!Ts·fi经验交流Teclnical Communication《自动化技术与应用》!""!年第!#卷第六期令C 1=（Tb +273.15）/Ts（Pb +1.0332）/Ps C 2=1.0332Ps C 3=273.15Ts代入上式有f 0=C 1·P +C 2t +C !3·f 3实例计算高楞煤气站设计Pb =15Kgf /cm 2，Tb =8C ，Ps =4Kgf /cm 2，Ts =100C ，建立修正数学模型。

蒸汽计量温压补偿方式的探讨

蒸汽计量温压补偿方式的探讨
蒸汽计量是指对流动蒸汽的质量或热力学参数进行测量和计量的过程，而蒸汽的温度和压力是蒸汽计量中两个重要的参数。

在蒸汽计量中，需要进行温压补偿操作，以消除温度和压力对蒸汽计量结果的影响。

蒸汽的温度对蒸汽计量结果的影响主要体现在气体测量中的体积变化。

根据理想气体状态方程，气体的体积与温度成正比。

当蒸汽的温度发生变化时，会导致计量仪表输出的体积也发生变化。

为了消除这种影响，可以使用温度传感器对蒸汽的温度进行测量，并将测量结果应用于计量仪表的修正运算中。

针对蒸汽计量温压补偿的方式，一种常用的方法是应用修正计算公式。

修正计算公式通常包括温度修正系数、压力修正系数和容积修正系数等。

温度修正系数和压力修正系数是通过对蒸汽的温度和压力进行测量得到的修正系数，用于校正计量仪表输出的体积或质量值；容积修正系数是根据蒸汽的压力、温度和流量参数等进行修正计算得到的系数，用于校正计量仪表输出的体积或质量值。

除了修正计算公式，还可以采用自动温压补偿装置来实现蒸汽计量的温压补偿。

自动温压补偿装置通常由温度传感器、压力传感器和补偿控制器组成。

温度和压力传感器用于实时监测蒸汽的温度和压力，然后将测量结果传输给补偿控制器，补偿控制器根据预设的补偿方式和算法进行修正运算，并将修正结果应用于计量仪表的输出。

蒸汽计量中的温压补偿是保证计量结果准确和可靠的重要环节。

通过应用修正计算公式或自动温压补偿装置，可以消除温度和压力对计量结果的影响，提高蒸汽计量的精度和可靠性。

蒸汽流量测量温压补偿的一些问题

蒸汽流量测量温压补偿的一些问题蒸汽, 流量这是一个老话新题，蒸汽流量测量的温压自动补偿，国内六七十年代就已开展这方面的工作了，当时得益于气动、电动单元组合仪表中计算单元的发展和完善。

随着计算机技术的发展，这一工作更是有了长足的进步。

但其基本的原则及应用中的一些问题并没有变，如以下问题：1．温压补偿的实质蒸汽的温度和压力改变时，蒸汽的密度就会跟着变化，导致蒸汽流量计产生测量误差。

为减少误差，可采取温压补偿方式来减少测量误差。

所谓温压补偿实质就是被测蒸汽的温度、压力与设计时采用的数值不符时,而采取的蒸汽密度修正措施。

密度修正措施既可人工进行，也可用仪表或DCS自动进行。

2．温压补偿的前提本文仅以用孔板测蒸汽流量为例进行说明。

当被测蒸汽流量的实际参数(温度、压力)与设计的参数不一致时，其流量系数α、流束膨胀系数ε、孔径d等值都会改变。

但当蒸汽的温度、压力波动不大，即工况参数偏离设计参数不太多，对测量影响较小时,采用温压补偿措施才能达到理想的测量精度。

其补偿公式大多为经验公式，在流量仪表书上都有介绍，可直接选用。

但当工况参数偏离设计值太多.或工况参数波动频繁且太大时，既使有了温压补偿措施，仍难达到测量精度要求，此时对于特定的孔板而言，只能重新计算差压与流量之间的关系。

但目前已可引入较完善的补偿、修正措施了，即通过智能仪表或DCS对流量系数α、流束膨胀系数ε、密度ρ进行全面修正，但其测量精度取决于算法。

要做到全补偿还是有一定的难度。

3．认识蒸汽的特性在蒸汽流量测量中，当蒸汽压力增大时其密度增加，蒸汽压力P实＞P设将出现负误差，否则将出现正误差。

温度升高时其密度减小，即压力、温度的变化对蒸汽密度的影响是相反的，其同相变化时还可以对误差有所互补。

通常认为过热蒸汽在管道中流动时属于单相流,过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定，有时还需要考虑对膨胀系数ε的补偿。

特别要指出的是过热蒸汽在温度、压力波动范围较大及保温效果不好的场合，过热蒸汽常会转变为饱和蒸汽，这时就又成了气液二相流，即使有了补偿措施也难于准确的测出质量流量来。

气体流量测量的温度与压力补偿

在实际使用中，仪表的标尺是以标准状态下的流量 qn 为刻度。根据管道内气体流量满足连续性方程
（2）
式中，带下标“n”的参数为标准状态下的值。由此可得到流量在两种状态（标准状态和工作状态）下的转换式：
将式（1）代入式（3）得：
（3）
而仪表的刻度是按设计工况设置的，即：
（4）
（5）式（4）、式（5）相除即可得到当工况偏离设计值时密度的补偿公式：
大部分气体，可近似地视为理想气体，其密度可用经过补正的理想气体状态方程来表示。有的气体，如水蒸气，即有别于理想气体，其密度不宜简单地用理想气体状态方程来表示。气体又有干、湿之分，对于湿气体，其密度除了与温度、压力有关外，还与湿度有关。近年来，不断涌现的微机化仪表，使气体流量测量的温压补偿变得简便而精确，从而提高了测量精度。
模型有多种形式，下面列出两种常用的数学模型形式，谨供参考。对于干饱和水蒸气，有： ρ＝a＋bP （13）对于过热水蒸气，有：
（14）上述数学模型的诸常数：a，b 与 A，B，C，D 的求法，可参考文献［4，5］。将上述数学模型代入式（12）即可得到水蒸气的温压补偿公式。
近年来，有些微机化流量计内部芯片存有水蒸气密度表，可实现精确测量，还可将质量流量转换成热流量，以便对能源进行更有效的管理。
2 湿气体流量测量的温压补偿
湿气体与干气体的不同点是，其密度除了与温度、压力有关外，还与湿度有关。虽然湿度对测量的影响与温压比较相对较小，但与仪表的精度比，即不可忽略。湿气体的密度可用下式表示：
（9）
式中：0．804 为温度 0℃，一个标准大气压下，水蒸气的密度，kg／m3；ρ0、T0、 Pn 分别表示气体在 0℃，一个标准大气压下的密度、绝对温度、绝对压力；F 为气体的绝对湿度，kg／m3；Z 为气体压缩系数。

蒸汽温度压力补偿

温度压力标方体积以及质量补偿公式为：
Q=G*｛P(273.15+20)/〔P0* (273.15+T)〕｝
Q：标况流量（单位Nm3/h）；P：流体的绝对压力
P0：大气压力T:流体温度（单位℃）
G: 工况体积流量（单位m3/h）
工况体积流量计算方法：
G=V*（I-4mA）/(20mA-4mA)
V:流量仪表输出20mA原始信号对应工况体积流量
I:流量仪表现场输出的电流信号（单位mA）
一般系统设置“流量仪表输出20mA原始信号对应工况体积流量”后通过现场采集到的流量计的流量信号（电流），现场温度传感器测量到的温度信号，现场压力仪表测量到的压力信号，在系统内部编译公式：Q=G*｛P(273.15+20)/[P0* (273.15+T)]｝进行准确计量。

在此如果计算质量流量M，可用公式M=Q* ƍ标其中Q：标况流量（单位Nm3/h）, ƍ标为标况密度
蒸汽温度压力密度补偿（过热）:
ƍ=10.1972*P/[1.346*(10-4)*P*T+4.71*(10-3)*T-0.0989*P+1.256]
ƍ为蒸汽密度（单位kg/m3）; P为蒸汽的绝对压力（单位MPa）T为蒸汽温度（单位℃）
蒸汽压力密度补偿（饱和）:
ƍ=0.7608+4.9264*p
ƍ为蒸汽密度（单位kg/m3）; P为蒸汽的相对压力（单位MPa）。

流量测量中温度_压力补偿数学模型的建立

Ｃ１×Ｐ＋Ｃ２ ×ｆｔ＋Ｃ３
（ Байду номын сангаас）
Ｃ１
＝（（
Ｔｂ＋２７３．１５）／ＴｓＰｂ＋１．０３３２）／Ｐｓ
＝４．４３９４４１８１
Ｃ２
＝
１．０３３２Ｐｓ
＝０．２５８３
Ｃ３
＝
２７３．１５Ｔｓ
＝２．７３１５
将Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３的值代入（７）有
ＴＰＣ（ｆ，ｐ，ｔ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）
收稿日期：２００７－０１－２７
##############################################$
信息报道
天水电气传动研究所
两项科研开发项目通过专家鉴定并获高度评价
###############$
###############$
２００７年１２月２１日，由国内知名专家组成的专家组对天水电气传动研究所研发的如下两项科研开发项目进行了鉴定：
Ｐ＋１．０３３２ ×Ｔｂ＋２７３．１５Ｐｂ＋１．０３３２Ｔ＋２７３．１５
×Ｆｉ
（１）
式中：Ｆｉ为已测流量；Ｆｏ为修正后流量；Ｐ为已测
压力；Ｐｂ为参考压力；Ｔｂ为参考温度。
令Ｆｏ＝ｆｏ ×Ｆｓ，Ｆｉ＝ｆｉ ×Ｆｓ，Ｐ＝ｐ×Ｐｓ，Ｔ＝ｔ×Ｔｓ
参考文献：［１］吕勇哉．工业过程模型化及计算机控制［Ｍ］．北京：化学
工业出版社，１９９８．［２］范玉久．化工测量及仪表［Ｍ］．北京：化学工业出版社．２００３．作者简介：
薛福连（１９４８－），男，辽宁沈阳人，高级工程师，原沈阳市辽中县化工总厂生产副厂长，总工程师，主要从事化工生产管理工作。

气体流量测量的温度及压力补偿方法

式（９）即为实际工作条件偏离设计条件时的流量修正公式，即差压式流量计的温压补偿公式。３、补偿公式应用
对于温压补偿公式在应用时，我们需要注意的
是公式中的温度和压力均为绝对温度和绝对压力，
对于温度变送器和压力变送器检测到的温度和压
第２６卷２０１６年第４期（总第１１８期）
・
重钢机动能源
学术探讨・
气体流量测量的温度及压力补偿方法
方军伟
（重庆钢铁集团电子有限责任能源计量采用差压式流量计进行流量测量时，当温度和
压力偏离流量计设计工况时，如何对测量结果进行修正给出了推导公式，并用实例说明公式的应用及注意事项。
（１）
式中：ｑ为工作状态下的气体体积流量，ｍ３／ｓｃ为流出系数；￡为可膨胀性系数；ｄ为节流件开孔
直径，ｍ；ｐ为被测气体密度，ｋｇ／ｍ；Ａｐ为节流件前后的差压。Ｐａ。用差压式流量计测量气体流量时，当被测气体的实际参数（温度、压力）与设计的参数不一致时，其流出系数ｃ、可膨胀性系数￡、孑Ｌ径ｄ，密度ｐ
关键词流量测量温压补偿
１、概述
重钢新区气体能源计量多采用差压式流量计测量，差压式流量计在运行过程中实际工况会偏离设计工况，温度、压力的变化引起气体密度的变化，密度的变化必定给气体测量结果带来误差，必须对测量结果进行修正。但是在实际应用中，在现场可以很方便的测量到气体的温度和压力，很难直接测量到气体的密度。气体的密度是温度、压力的函数，

蒸汽计量温压补偿方式的探讨

蒸汽计量温压补偿方式的探讨蒸汽计量是工业生产中重要的计量方式之一，其精度直接关系到生产效益和质量。

然而由于蒸汽在输送和计量过程中存在一定的压力和温度变化，会对蒸汽计量造成一定的影响。

因此，需要在蒸汽计量中引入温压补偿方式来提高计量精度。

蒸汽流量的测量是通过热力学方法获得的。

在实际过程中，由于存在温度和压力的变化，会对计量系统的准确性造成影响。

在计量中应用温度和压力的补偿可以获得更稳定准确的蒸汽流量数据，提高计量的精度。

目前常用的补偿方式主要有平均温度补偿、实际温度补偿、利用气体状态方程补偿、等压比例补偿、等温比例补偿等。

平均温度补偿是指将测量时段内的所有温度值平均后加以补偿。

该方法适用于时间长、温差较小的情况，但对于温度不均匀，或者时间较短的蒸汽流量计量则不适用。

实际温度补偿是指利用测点上的实际温度来进行补偿，不需要做平均处理。

该方法可以较好地解决温度分布不均匀导致的误差，但需要准确测量实际温度值，并需进行多点温度测量和补偿。

利用气体状态方程补偿是利用气体状态方程建立热力学模型，从而通过温度、压力、密度等参数的关系推算出蒸汽流量。

此方法适用范围较广，但是需要确保气体状态方程的准确性和可靠性。

等压比例补偿是将流量测量值通过热力学计算转换为标准状况下的流量值进行补偿。

但是该方法存在不同热力学模型的差异，补偿精度易受到气体状态方程的影响，因此在实际应用中需根据具体情况选择模型。

等温比例补偿则是将流量测量值在标准状况下进行热力学计算和转换，是补偿方法中较为精确的一种。

但是该方法需要在计量现场进行大量的计算和校正，成本较高。

总之，蒸汽计量在实际应用中，需结合温度、压力等影响因素，选择合适的温压补偿方式进行计量。

同时需注意补偿方式的可靠性、准确性和实用性等因素，从而提高计量系统的精度和稳定性。

气体体积流量测量的温度压力补偿公式及相对误差计算

〔2〕式中：q'vN——标准状态下气体实际体积流量；q vN——标准状态下气体设计体积流量；p' ——气体实际压力，绝对压力；p ——气体设计压力，绝对压力；T'——气体实际温度，绝对温度；T ——气体设计温度，绝对温度。

1.1蒸汽的温度、压力修正〔补偿〕公式：根据差压式流量计流量方程，可得蒸汽的质量流量:〔3〕式中：q'm——蒸汽实际质量流量；q m——蒸汽设计质量流量；ρ'——蒸汽实测时；ρ——蒸汽设计时；依据，：式中:，ρ为水蒸汽P 为压力, MPa；v 为比体积，m3/ kg；T为温度，K；R为水物质气体常数，0. 461526kJ∙kg-1 ∙K-1；n i、I i、J i为公式系数见“表1〞。

利用IAPWS-IF97计算的水和水蒸汽单相区( 1-3区) 比容的不确定性在±0. 05%左右。

应用上述公式只需安装有温度、压力变送器, 不需要判断是饱和蒸汽还是过热蒸汽就可以准确测量。

对于确定是饱和蒸汽的场合,只需要测温或测压, 利用IAPWS-97公式第4区中给出的方程组计算出饱和压力或饱和表1：公式的指数和系数数值1.涡街流量计、旋进旋涡流量计和涡轮流量计的温度、压力修正〔补偿〕公式一般气体体积流量〔标准状态20℃，101.325kPa〕，根据差压式流量计流量方程，可得干气体在标准状态〔20℃，101.325kPa〕的积流流量:〔4〕式中：q'vN——标准状态下气体实际体积流量；q vN——标准状态下气体设计体积流量；p' ——气体实际压力，kPa；p ——气体设计压力，kPa；T'——气体实际温度，℃；T ——气体设计温度，20℃。

技术科整理2021年5月4日。

蒸汽计量温压补偿方式的探讨

蒸汽计量温压补偿方式的探讨蒸汽计量是工业生产中非常重要的计量工作，其中温度、压力的变化都会对蒸汽的测量产生不同程度的影响，因此，在蒸汽计量中，需要对温度、压力进行补偿计算。

本文将对蒸汽计量中的温压补偿方式进行探讨。

一、蒸汽热力学基础知识在讨论蒸汽计量的温压补偿方式之前，我们需要了解一些蒸汽热力学基础知识。

1. 饱和蒸汽饱和蒸汽是指蒸汽与水在一定的温度和压力下达到平衡状态时的状态。

在饱和蒸汽状态下，蒸汽的温度和压力是确定的，可以通过蒸汽表查询得到。

2. 过热蒸汽3. 蒸汽焓值蒸汽的焓值指单位质量蒸汽所具有的内能、动能和势能的总和，它是一个重要的热力学参量。

4. 蒸汽密度蒸汽的密度是指单位体积的蒸汽质量，它受蒸汽的温度和压力的影响。

二、温度补偿方式在蒸汽计量中，由于蒸汽温度的变化会影响蒸汽的密度和焓值，因此需要进行温度补偿。

1. 基础温度法基础温度法是指在计量中，把蒸汽的焓值和密度分别以不同基础温度计算，然后用公式进行换算。

首先需要确定两个基础温度：T1和T2。

T1为计量的标定温度，T2为被测温度。

在T1下，可用蒸汽表或汽包的水温表测得蒸汽蒸发潜热和蒸汽密度。

在T2下，可用传感器测得蒸汽温度和压力，再由蒸汽表计算出蒸汽蒸发潜热和蒸汽密度。

然后，利用基础温度法公式进行计算，求得T2下的蒸汽焓值和密度。

平均温度法是指用平均温度代替实际温度进行补偿。

即将计量期间内所测得的温度值全部加起来，然后除以计量期间瞬间温度次数，得出平均温度Tm。

然后，在Tm下用蒸汽表或汽包的水温表简易估算Tm下蒸汽的蒸发潜热和密度，进行温度补偿。

2. 平均压力法四、起封量的计算在蒸汽计量中，需要计算起封量，即从暖机状态一直使用到主机燃油消耗状态中蒸汽的流量，常用的起封量计算方法是冷态补偿法。

冷态补偿法是指将起封量冷态补偿至标定温度（一般取20℃），并在此基础上进行温度和压力的补偿计算。

首先需要在室温下取得一定量的蒸汽，将其冷却至标定温度，然后用蒸汽表或汽包的水温表简易估算蒸汽的蒸发潜热和密度，进行冷态补偿，再进行温度和压力补偿，即可求得起封量。

气体和过热蒸汽流量测量的温度与压力补偿.docx

外在多篇有关CARS法(相关反斯托克斯一拉曼散射法)、瑞利法(Rayleigh)、拉曼法和OH法的文章中，都是用这些方法测联动态的气流、燃气和火焰温度的。

2.接繼法的动态测湿除上文已提到的薄膜热电偶外，美国宾州大学用好度为0.025mm的热电偶测蜃换热系统交互变化的表面温度。

科罗拉多大学用4pm直径的钩丝制成电阻温度计,可测廉80-400K.温度变化频率为30Hz的氮气温度。

美国分析与测量公司用闭路电流阶跃响应技术(LCSR),在线测量热电阻、热电偶的响应时间。

NASA 的LeTc* 研究中心研制了动态气体测量系统，测最温度峰值为1 900K、燃气圧力达2MPa.速度达200m/Se我国机空航天部304所研制了动态温度校准装置,其诅风祠测温范围为20-900C速度为0.1〜0. 6骂赫数，常温校准风洞的马赫数为0.1-0. 95。

七、深低溫测・He测温技术仍引人注目。

美国Goldner 报导了他们的髙灵敏度°He熔解压温度汁。

NIST的Colwell报导了他们用？He溶解曲线温度计作为传递用标准，准确度为20ppm,而精密度为lppm。

荷兰莱顿大学研制了?He、"He蒸气压一温度关系的热力学-•致性，新得到的°He蒸气压关系与ITS-90给出的关系稍有区别。

噪声测温度技术方向，NIST的Fogle等报导了用阻性SQUID(超导竈子干涉器件)噪声温度计建立6. 3-650rr.iK的新据标，其精确度为0.15%,孩新温标与毀他低温温标有着明显的差别。

Soylen则总结了N 1ST 10年来所做的在这种噪声温度计方面工作。

佛罗里达大学报导了他们研究用核四极井振谱法测低温的研究,用测量磁共振线的强度比的办法，构成可自校准到mK和pK级的温度计，如果用MnSb材料,可低到30mKo莱顿大学还在0. 09〜0. 4K间，对阻性SQUID噪声温度计、?He溶解压温度计和超导转变点进行了比较。

蒸汽流量温压补偿原理

蒸汽流量温压补偿原理
首先，让我们从温度补偿原理来解释。

蒸汽的密度和粘度会随着温度的变化而变化，因此在不同温度下，相同流量的蒸汽所占据的体积是不同的。

为了解决这个问题，需要对蒸汽流量进行温度补偿，即根据蒸汽的温度对测量结果进行修正，以确保测量结果的准确性。

其次，压力补偿原理也是非常重要的。

由于蒸汽的压力变化会影响蒸汽的密度和体积流量，因此在不同压力下，相同的蒸汽流量所占据的体积也是不同的。

因此，在蒸汽流量测量中，需要对压力进行补偿，以确保测量结果的准确性。

综合考虑温度和压力的影响，蒸汽流量测量中常常使用温度和压力补偿器来实现温压补偿。

温压补偿器可以根据蒸汽的温度和压力变化，对测量结果进行修正，从而得到准确的蒸汽流量值。

总的来说，蒸汽流量温压补偿原理是基于蒸汽的温度和压力对流量测量结果产生影响的原理，通过温压补偿器对测量结果进行修正，以确保蒸汽流量测量的准确性和可靠性。

浅析蒸汽流量计量中温度、压力补偿的数学模型

平。
ｌ丽０＋１６（０２Ｄ０１６．００＝ｔ．一００１．）＋０Ｐ
．
（）１、
式中：一温度，；一表压，ａｔ ℃ ＰＭＰ。
蒸汽实际工况条件为：
工作压力变化范围：０１．）ａ（．～１１ＭＶ
查表得Ｐ＝２３２４ｋ／）．５９（ｇｍ３
＝８．５３％
ｆＤ
述；以，以往的工程计算中，所在凡涉及水蒸气的状态参
数数值，都从相关的水蒸气表中直接查取。大
③ ｐ＝０８ａ＝２０．ＭＰ、５ ℃ ｐ３６０９ｋ／）．０３（ｇｍ３
＝
ｌ０
＝１５％．３
漩涡发生体硬面宽度，ｍ；
通过以上验证计算，我们目采用的密度补偿公式前的计算误差太大，然不能满足计量仪表的要求。我们显
天辰吴晨
（新疆计量测试研究院，新疆鸟鲁木齐８０１）３０１
摘
要：本文着重对过热蒸汽流量计量中温度、压力补偿的数学模型进行了分析，最后提出了一种全新的微机全参数补偿的思维方式。
关键词：蒸汽流量计量温度；压补偿；数学模型；微机全参数补偿
查表得Ｐ＝３４０４ｇｍ３．１６ｋ／
＝
ｌ０
随着电子技术的发展，算机（计或单片机）已广泛应
＝５．６５％
用于流量测量仪表中，其存储能力、快速计算能力为准确、快速的确定水蒸气的密度提供了有力的手段。现在介绍在二次仪表中常用的水蒸气密度的确定方

气体体积流量测量的温度压力补偿公式及相对误差计算

气体体积流量测量的温度压力补偿公式及相对误差计算Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT流量计示值修正（补偿）公式我公司能源计量的流量计示值单位规定为20℃，标准状态的流量，如设计选型使用了不同流量计示值单位，则根据设计的流量单位（质量流量kg/h 、0℃，及20℃，标准状态或工作状态）选用对应的温度、压力修正（补偿）公式；不同测量原理的流量计，应根据其流量计流量方程（公式）选用对应的温度、压力修正（补偿）公式。

1. 气体流量测量的温度、压力修正（补偿）公式：1.1 差压式流量计的温度、压力修正（补偿）实用公式：一般气体体积流量（标准状态20℃，），根据差压式流量计流量方程，可得干气体在标准状态（20℃，）的积流流量:）（）（）（）（15.273T 325.101p 15.273T 325.101p q q vNvN +'⋅++⋅+'=' （1）式中： q'vN ——标准状态下气体实际体积流量；q vN ——标准状态下气体设计体积流量；p'——气体实际压力，kPa ；p ——气体设计压力，kPa ；T'——气体实际温度，℃；T ——气体设计温度，20℃。

1.2 一般气体质量流量的温度、压力修正（补偿）公式：T p T p q q mm ''=' （2）式中： q'vN ——标准状态下气体实际体积流量；q vN ——标准状态下气体设计体积流量；p'——气体实际压力，绝对压力；p ——气体设计压力，绝对压力；T'——气体实际温度，绝对温度；T ——气体设计温度，绝对温度。

1.3 蒸汽的温度、压力修正（补偿）公式：根据差压式流量计流量方程，可得蒸汽的质量流量:ρρ'='mm q q （3）式中： q'm ——蒸汽实际质量流量；q m ——蒸汽设计质量流量；ρ'——蒸汽实测时密度；ρ——蒸汽设计时密度；依据水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式其密度计算模型，工业常用范围内水蒸汽的密度为：式中:，ρ为水蒸汽密度；P 为压力,MPa ；v 为比体积，m 3/kg ；T 为温度，K ；R 为水物质气体常数，kg -1K -1；n i 、I i 、J i 为公式系数见“表1”。

附录四 蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型