浅谈气体流量测量中的温度及压力补偿

　　气体流量常用气体体积流量来表征。气体体积流量是指单位时间内流经管道的气体体积量。众所周知，气体体积是随温度和压力的变化而变化的，所以气体的体积流量随工艺操作温度和压力的不同而不同。生产过程中，操作温度及压力常常发生变化，因而不同操作状态下的体积流量没有可比性。为此，实际生产过程中，常用设计工况下的体积流量或标准状态( 基准状态) 下的体积流量来表征。所谓气体流量测量的温度及压力补偿，其作用之一就是将操作状态下的体积流量换算成设计状态或标准状态的体积流量。由于流量计是按设计状态工艺条件进行设计制造或标定的，因此当操作工况偏离设计工况时，流量测量将产生偏差。气体体积流量的温度和压力补偿的另一个作用，就是修正由于流量计工作条件偏离设　　计工艺条件所带来的测量误差。

　　1 几种常用流量测量仪表的流量方程

　　1. 1 差压式流量测量装置

　　差压式流量测量装置包括各种标准节流装置、特殊节流装置、均速管流量计及弯管流量计等，其流量方程可统一表示为:

　　1. 2 流速式( 容积式) 流量测量装置

　　流速式流量计包括卡门涡街流量计、电磁流量计及涡轮流量计等。其流量方程分别为:

　　涡街流量计:

　　2 流体流量与流量测量仪表测量参数关系分析由前述各种流量测量仪表的流量方程可知，对于差压式流量测量装置，流体的体积流量与节流装置前后压差的平方根成正比，与流体密度平方根成反比。可见，对差压式节流装置进行流量测量时，测得的体积流量不仅与节流装置前后压差有关，而且与介质密度有关。对于涡街流量计、涡轮流量计和电磁流量计，测量流体的体积流量时，与流体的密度无关，仅与相应流量测量仪表的测量参数成线性关系。对于转子流量计，流体的体积流量与介质密度成非线性的函数关系，而与流体将转子托起高度成线性关系。由于转子流量计是通过测量转子被托起高度来实现流量测量，因此转子流量计应为线性输出的流量计。

　　3 气体体积流量测量的温度、压力补偿公式及相对误差计算

　　3. 1 差压式流量计温度、压力补偿公式及误差计算

　　根据差压式流量计流量方程，可得设计工况下的流量为:

　　由于设计工况与操作工况相差不会太大，因此不考虑气体压缩系数变化。根据理想气体气态方程，可得:

　　3. 2 涡街流量计、涡轮流量计温度、压力补偿公式及误差计算