气体流量测量的温度与压力补偿 2001-01-17 由于气体的可压缩性，决定了它的流量测量比液体复杂，仪表的输出信号除了与输入信号有关，还与气体密度有关，而气体的密度又是温度和压力（简称温压）的函数。所以，气体的流量测量普遍存在温压补偿问题。在仪表的设计或对旧设备的改造中，气体流量测控系统应尽可能采用微机化仪表，根据被测气体及仪表类型，选用合适的数学模型，实施温压自动补偿。 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。 1 干气体流量测量的温压补偿 迄今，气体的流量测量主要是采用差压流量计，其流量基本方程式为 （1） 式中：q 为被测气体在工作状态下的体积流量；ρ 为被测气体在工作状态下的密度；Δp 为差压；K 为系数，它包含流量系数、膨胀系数、管道孔径等参数。严格说，它也受温压影响，只是，在常用温压下，这一影响可以忽略。本文讨论的温压补偿是指补偿密度随温压变化所造成的影响。 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： （3 ） 将式（1 ）代入式（3 ）得： （4 ） 而仪表的刻度是按设计工况设置的，即： （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： （6 ） 式中，带下标“s”的参数为设计值。 再由气体状态方程导出的在不同状态下气体的密度转换式： （7） 便可得到通常使用的温压补偿公式： （8） q 为被测气体在工作状态下的体积流量 从式（8）可见，当气体的实际工况与设计工况相同时，流量计的示值与实际值相符（仅与差压有关），当实际工况偏离设计工况时，实际流量还会随着温度、压力的变化而变化。例如，压力变化25％，流量就会相差50％，可见误差极大。因此，气体流量测量必须进行温压补偿。 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...
