1溫壓補(bǔ)償原理
從公式A-1和公式A-2中可以看出,在ΔP或If不變的情況下,流體的流量與流體的密度成開方關(guān)系或正比關(guān)系,而大多數(shù)流體(尤其是氣體)的密度會(huì)隨著工況條件的變化而變化,所以流體的密度要進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。
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…………………………………………………公式A-1
2
…………………………………………………公式A-2
一般氣體
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,一般氣體的密度ρ與壓力P成正比,與溫度T成反比,并有如下關(guān)系:
3
………………………….…..….……公式A-3
上式中, P0:表示大氣壓力,為0.1013MPa;
ρ0:表示標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體密度;
ρ1:表示工況壓力為P1,工況溫度為t1時(shí)的氣體密度。
過熱蒸汽和飽和蒸汽
溫度線性補(bǔ)償和壓力線性補(bǔ)償
4
…………溫度線性補(bǔ)償公式
5
…………壓力線性補(bǔ)償公式
溫壓補(bǔ)償范圍
過熱蒸汽的補(bǔ)償范圍為:壓力:(0.1~16)MPa(表壓),溫度:(140~560)℃。
飽和蒸汽的補(bǔ)償范圍為:壓力:(0~16)MPa(表壓)。
其余為全范圍。
2舉例應(yīng)用
例如:以RX4000B無紙記錄儀為例
有一熱電廠用差壓變送器測(cè)量過熱蒸汽流量,設(shè)計(jì)工藝條件如下:
設(shè)計(jì)工況溫度:250℃
設(shè)計(jì)工況壓力:1.2MPa(表壓)
設(shè)計(jì)差壓量程:(0~30)kPa
設(shè)計(jì)流量量程:(0~40)t/h
儀表組態(tài)方法如下:
第1通道組態(tài)畫面內(nèi):“類型”組態(tài)為溫度信號(hào)類型,如熱電阻,“量程”組態(tài)為合適的值,“單位”組態(tài)為“℃”,“累積”組態(tài)為“否”,“開方”組態(tài)為“不開方”,“補(bǔ)償”組態(tài)為“不補(bǔ)償”;
第2通道組態(tài)畫面內(nèi):“類型”組態(tài)為壓力變送器輸出信號(hào)類型,如標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)“4~20mA”,“量程”組態(tài)為合適的值,“單位”組態(tài)為“MPa”,“累積”組態(tài)為“否”,“開方”組態(tài)為“不開方”,“補(bǔ)償”組態(tài)為“不補(bǔ)償”;
第3通道組態(tài)畫面內(nèi),“類型”組態(tài)為差壓變送器輸出信號(hào)類型,如“4~20mA”,“量程”組態(tài)為“0~40”,“單位”組態(tài)為“t/h”,“開方”組態(tài)為“差壓未開方”,“累積”組態(tài)為“是”,“累積系數(shù)”組態(tài)為“1.0”,“補(bǔ)償類型”組態(tài)為“過熱蒸汽”,“溫度通道”和“壓力通道”組態(tài)為對(duì)應(yīng)的輸入通道號(hào)“01”和“02”,“設(shè)計(jì)溫度”值組態(tài)為“250”,“設(shè)計(jì)壓力”值組態(tài)為“1.2”,“溫度給定值”、“壓力給定值”、“A”和“B”組態(tài)為任意值,“熱流量累積”組態(tài)為“否”。
3的意義
通常指儀表測(cè)量的數(shù)據(jù)是在溫度25度,壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為條件下的結(jié)果,通常測(cè)量現(xiàn)場的溫度和壓力與標(biāo)準(zhǔn)有區(qū)別,所以一般儀表都能測(cè)量現(xiàn)場溫度與壓力,然后通過計(jì)算公式對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。 比如空氣流量的測(cè)量,一般流量計(jì)比如孔板流量計(jì)、雙D巴、阿牛巴等流量計(jì)測(cè)量的都是當(dāng)前溫度壓力下的體積流量,但是空氣的體積一定時(shí)其質(zhì)量受溫度壓力影響較大,計(jì)算公式為: PV=NRT=>m=MPV/RT 理想氣體狀態(tài)方程,其中R是常數(shù),約為8.314J/(mol·K);P為氣體壓強(qiáng),單位Pa;M是該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(或者混合氣體的平均摩爾質(zhì)量);V為氣體體積,單位m3;T為體系溫度,單位K。 為了近似計(jì)算,溫度看成常溫20℃(293K),該氣體近似理想氣體。 空氣質(zhì)量m=29g/mol×101325Pa×1m3÷8.314J/(mol·K)÷293.15K=1205.63g=1.2kg 從公式中可以看出空氣質(zhì)量與溫度壓力關(guān)系很大,所以儀表測(cè)量時(shí)要先測(cè)量出現(xiàn)場的溫度和壓力然后進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。
總的來說,的意義就是將不是標(biāo)況下測(cè)量的結(jié)果轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的標(biāo)況下測(cè)量結(jié)果,保證不同點(diǎn)測(cè)量的結(jié)果都在同一個(gè)尺度下,利于比較和統(tǒng)計(jì)。