差压式流量计带温压补偿的具体应用

  差压式流量计是由节流装置与差压变送器配套测量流体流量的一种流量测量仪表。它包括孔板、喷嘴、V型锥、阿牛巴和文丘里等，它具有结构简单、安装方便、工作可靠、成本低廉和设计加工已经标准化等优点，因而在化工生产中得到广泛使用。在实际应用中，绝大多数差压式流量计使用工况总是偏离设计工况，造成流量计检测气态介质流量时流量误差较大。为了克服差压式流量计因工况变化引起的测量误差，所以常常把实际工况下的温度压力信号同时引入流量显示的二次仪表中，针对设计工况下的温度压力参数自动进行动态数学补偿修正，使得差压式流量检测的流量能够真实反映被测流体的实际流量。差压式流量计的缺点是压损较大，精度较低，对被测介质特性比较敏感，但它仍然在工业流量测量中发挥其独特的作用。
 
1、差压式流量计测量原理：
 差压式流量计是利用流体流动过程中，动能和静压势能在一定条件下可以相互转换的原理进行流量测量的。差压式流量计由节流装置及差压测量装置两部分组成。节流装置安装在被测流体的管道中，流体流经节流装置时产生节流现象，动能和静压势能相互转换，节流装置前后产生与流量（流速）成比例的差压信号；差压测量装置（变送器）接收节流装置产生的差压信号，将其转换为相应的流量进行显示。
 根据质量守恒、能量守恒及流体连续性原理，推导出节流装置前后压差与流量的关系式为：
 

 
式中：Q_V——瞬时体积流量；
 
C——流出系数；（C=α/E = α×1-⁴；α为流量系数
 
E为渐近速度系数）
 
ρ₁——流体流经节流件前的密度；
 
β——节流件开孔尺寸、管道直径比，β=d/D；ε——可膨胀性系数，对不可压缩流体ε=1，可压缩流
 
体0<ε<1；
 
d——工作温度下节流件开孔直径；
 
ΔP——节流件前后差压
 
流量单位m³/h，长度单位 m，压力单位KPa，密度单位
 
kg/m³。
 
根据上述原理，如果节流装置制作好，节流件本身固有
 
参数几乎不变，假如通过它能够测量某种气态介质流量，那
 
么同一种介质在不同工况下，其流量就有如下关系：
_QV1/QV2= ^DRV1^/rV1_÷ ^DRV2^/rV2_{………….（1）}
 
（ Q_V1 设计工况体积流量； Q_V2 实际工况体积流量； P _V1设计工况差压； P_V2实际工况差压；P_V1设计工况密
 
度； P_V2设计工况密度）
 
令ΔP_V1=ΔP_V2  （1）式简化为：
r/
Q_V1/Q_V2=     ^{V 2 V} 1  ……………（2）
 
^根据PV1^/PV2^=PV1^TV2 ^{/ P}V2^TV1
 
（P_v1为“设计工况1”的压力 、P_V2为“实际工况2”的压力 、T_V1为“设计工况1”的 K氏温度、 T_V2为
 
“实际工况2”的K氏温度）
 

显然由（3）式看出设计工况体积流量Q_V1与实际工况体积流量QV2间的补偿修正关系只与相  PT_工况应工况的温度压力有关。