渦街流量計測量飽和蒸汽如何進行溫壓補償

  儀器儀表行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的突破離不開各個儀器儀表廠家的支持和努力。常州市良邦儀器儀表有限公司作為國內(nèi)流量儀表廠家，十多年來我們努力學(xué)習(xí)儀表領(lǐng)域的新技術(shù)，引進專業(yè)標定設(shè)備，研發(fā)設(shè)計產(chǎn)品尺寸和非標參數(shù)，專注流量儀表行業(yè)多年，積累豐富經(jīng)驗，滿足各類客戶的需求。

在石油、化工、冶金等行業(yè)里，對于飽和蒸汽的流量測量是較為常見的，而飽和蒸汽的補償問題也是很普遍的，所以我們就飽和蒸汽補償方法的選擇做一個簡單的分析，希望對在工作中遇到此類問題的朋友們有所幫助。測量飽和蒸汽常用的流量計有智能補償型渦街流量計、孔板流量計、氣體V型錐流量計等等。
一、查表法求取密度的一致性 
飽和蒸汽采用溫度補償和壓力補償，在本質(zhì)上是一樣的。其原因在于飽和狀態(tài)的蒸汽，其壓力和溫度之間呈單值函數(shù)關(guān)系，從蒸汽溫度查出的密度同與此溫度對應(yīng)的壓力查出的密度是一致的。因此，采用溫度補償和壓力補償在原理上都是可行的。
二、補償度的差異 
采用溫度補償和壓力補償分別能得到多少補償度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的準確度有關(guān)，而且同流量計類型、具體測量對象的工況和壓力變送器的量程選擇有關(guān)。總體來說測溫對補償度影響較大，具體分析如下。
1、溫度傳感器度等級的考慮。
測溫誤差同溫度傳感器的度等級和被測溫度數(shù)值有關(guān)，例如壓力為0.7Mpa的飽和蒸汽，用*鉑熱電阻測溫，其誤差限為±0.49℃，如果用此測量結(jié)果查蒸汽密度表，以進行補償，則流量補償不確定度約為±0.56％R（差壓式流量計）到±1.11％R（渦街流量計）。而若用B級鉑熱電阻測溫，其誤差限就增為±1.15℃，則流量補償不確定就增為±1.31％R（差壓式流量計）到±2.61％R（渦街流量計）。顯然，B級鉑熱電阻用于此類用途可能引起的誤差是可觀的，所以一般不宜采用。這里僅就不同度等級的測溫元件作相對比較。當然，這里所說的誤差還僅為測溫元件這一環(huán)節(jié)，至于流量測量系統(tǒng)的不確定度，還須計入流量二次表、流量傳感器、流量變送器等的影響。
2、測溫誤差對流量測量結(jié)果的影響。
溫度測量誤差同流量測量結(jié)果的關(guān)系，對于過熱蒸汽來說影響并不大，例如溫度為250℃的過熱蒸汽，若測溫誤差為1℃，在作溫度補償時引起流量測量結(jié)果不確定度約為0.096％R（差壓式流量）到0.19％R（渦街流量計）。影響較大的是溫度信號用于飽和蒸汽流量測量中的補償，例如壓力為0.7Mpa的飽和蒸汽，其平衡溫度為170.5℃，對應(yīng)密度為4.132kg/m3，如果測溫誤差為-1℃，并據(jù)此查飽和蒸汽密度表，則查得密度為4.038kg/m3，引起流量測量誤差約為-1.14℃（差壓式流量計）到-2.27％R（渦街流量計）。
3、壓力變送器度等級、測壓誤差及其影響。
壓力測量誤差同壓力變送器的度等級和量程有關(guān)，例如，選用0.2級度、0～1Mpa測量范圍的壓力變送器測量0.7MPa飽和蒸汽壓力，其誤差限為±2kPa。如果用此結(jié)果查蒸汽密度表，以進行補償，則此誤差限引起的流量補償不確定度約為±0.13％R（差壓式流量計）到±0.25％R(渦街流量計)。顯然，壓力補償能得到的補償度比溫度補償高。
 那么測量飽和蒸汽時流量計成本的差異 
從節(jié)約投資和減少安裝工作量的角度考慮，因為一支鉑熱電阻的價格只及壓力變送器的幾十分之到幾分之一，所以采用溫度補償較經(jīng)濟。
四、具體實施時的困難 
1、上面所述的兩種補償方法都是可行的這一觀點，僅僅是從原理上所作的討論，在具體實施時還會出現(xiàn)其他問題。
由于相變而進入過熱狀態(tài)。對于飽和蒸汽，以較高的流速流過渦街流量計時，由于壓損引起的絕熱膨脹往往使蒸汽進入過熱狀態(tài)，這時仍舊將它看作飽和蒸汽，并根據(jù)蒸汽溫度去查飽和蒸汽密度表，得到的數(shù)值明顯偏高。
2、安裝困難。
用來測量飽和蒸汽質(zhì)量流量的差壓式流量計，若選擇溫度補償，常因測溫套管距節(jié)流件太近而對流動狀態(tài)造成干擾或根本就無法安裝到理想部位而修改方案。
由于上述種種原因，使得在測量飽和蒸汽質(zhì)量流量時，僅僅測量溫度，并據(jù)此查密度表，進而計算質(zhì)量流量，在實踐中應(yīng)用的并不多。