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由于干氣的可壓縮性,其流量測量比液體更復雜
由于干氣的可壓縮性,其流量測量比液體更復雜。氣體流量計的輸出信號不僅與輸入信號有關,還與氣體密度有關。氣體密度是溫度和壓力(以下簡稱溫度壓力)的功能。因此,氣體流量測量存在溫度和壓力補償問題。在儀器設計或舊設備改造中,氣體流量測控系統應盡可能采用微機儀器,根據被測氣體和儀器類型選擇合適的數學模型,實施自動溫壓補償。
大多數氣體可以近似地視為理想氣體,其密度可以通過糾正理想氣體狀態方程來表示。有些氣體,如水蒸氣,不同于理想氣體,其密度不應簡單地用理想的氣體狀態方程來表示。氣體分為干燥和濕度。對于濕氣體,其密度不僅與溫度和壓力有關,還與濕度有關。近年來,微機械化儀器的出現使氣體流量計測量的溫壓補償變得簡單,從而提高了測量精度。
1.測量飽和蒸汽時,需要單溫補償或單壓補償。飽和蒸汽的密度與溫度或壓力有固定的對應關系(飽和蒸汽密度表)。如果你知道其中任何一個,你可以確定飽和蒸汽的密度。
2.測量氣體時,需要同時補償溫度壓力;氣體一般以標準體積流量結算。因為當氣體的體積流量溫度或壓力發生變化時,流量就會發生變化。
3.測量過熱蒸汽時,需要同時補償溫度和壓力;蒸汽通常以質量流量結算。由于溫度或壓力的任何變化,蒸汽密度和質量流量都會發生變化。
4.測量液體時,一般不需要壓力補償。在5MPa以下,一般只考慮溫度的影響。為了準確測量,需要溫度補償。一般測量不能使用任何補償;測量一些碳氫化合物(如原油)通常需要溫度和壓力。
1.干氣流量測量的溫壓補償。
差壓流量計主要用于氣體流量計測量,其基本流量方程為:
公式:q為工作狀態下被測氣體的體積流量;工作狀態下被測氣體的密度;δp為差壓;K為系數,包括流量系數、膨脹系數、管道孔徑等參數。嚴格地說,它也受到溫度和壓力的影響,但這種影響可以忽略不計。本文討論的溫度和壓力補償是指補償密度隨溫度和壓力變化的影響。
2.水流量測量的溫壓補償。
水分和干燥的區別在于,它們的密度不僅與溫度和壓力有關,還與濕度有關。雖然濕度對測量的影響相對較小,但與儀器的精度比不容忽視。水分密度可以用以下表示:
公式:0.804為0℃,水蒸氣密度在標準大氣壓下,kg/m3;分別表示0℃和標準大氣壓下氣體的密度、溫度和壓力;F為氣體濕度,kg/m3;Z為氣體壓縮系數。
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