威力巴流量探頭的二次儀表設(shè)定與溫壓補(bǔ)償
威力巴是一種差壓式的流量探頭，其計(jì)算模型 和其它差壓式流量計(jì)是相同的（如孔板） ：質(zhì)量流量 K：流量常數(shù) ：介質(zhì)密度 ：傳感器測(cè)得差壓 差壓的準(zhǔn)確測(cè)量不應(yīng)只限選用一臺(tái)高精度的差壓變送器 從計(jì)算模型中可見，在方程中同處于同等地位，就是說當(dāng)追求差壓變送器高精度等級(jí)時(shí)，絕不要忘記的測(cè)量精度與之相匹配，否則精度的提高將會(huì)被的降低所抵消。介質(zhì)一般難以直接測(cè)得 下面我們結(jié)合威力巴流量計(jì)算軟件來說明二次儀表的設(shè)定及的正確補(bǔ)償。 一、 液體測(cè)量 威力巴流量計(jì)算軟件在液體測(cè)量中常用的公式有用差壓計(jì)算質(zhì)量流量，用差壓計(jì)算工況體積流量 某測(cè)點(diǎn)；介質(zhì)：水 管徑：219×6mm 壓力：300KpaG 溫度：20℃ 刻度流量：200000 kg/H 密度：1000kg/M3 威力巴選用10#探頭，計(jì)算單見下圖 計(jì)算軟件流量計(jì)算公式為：， qm：質(zhì)量流量（后面我們用Qm來表示），單位kg/H : 流量常數(shù)，有多個(gè)常數(shù)組成，無量綱數(shù) hw：差壓（后面我們用來表示） N ：單位換算常數(shù)，由軟件自動(dòng)給出，無量綱數(shù) K ：威力巴的K系數(shù)，由軟件自動(dòng)給出 D ：管道內(nèi)徑，單位mm ：介質(zhì)工況密度（后面我們用來表示） 由計(jì)算單中得知 二次儀表設(shè)定說明： 1．流量積算儀：以上潤流量積算儀為例說明 差壓變送器設(shè)定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 2.46683Kpa，輸出信號(hào)未開方 選擇積算儀公式模型： 輸入型號(hào)為差壓 M：質(zhì)量流量 設(shè)定一級(jí)參數(shù)K： =4026.8 =1000 kg/M3 設(shè)定流量輸入上限：CAH=2.46683 Kpa 設(shè)定流量輸入下限：CAL=0 Kpa 其余設(shè)定參見積算儀操作手冊(cè) 2．DCS系統(tǒng)的設(shè)定 差壓變送器設(shè)定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 2.46683Kpa 從計(jì)算單中得知計(jì)算公式 Qm：質(zhì)量流量 所以 上限2.46683Kpa對(duì)應(yīng)20mA 下限0Kpa對(duì)應(yīng)4mA DCS系統(tǒng)中的差壓上下限的設(shè)定要與變送器保持一致 二．氣體測(cè)量 威力巴流量計(jì)算軟件常用的公式有用差壓計(jì)算標(biāo)況體積流量 某測(cè)點(diǎn)；介質(zhì)：空氣 管徑：219×6mm 壓力：5KpaG 溫度：20℃ 刻度流量：3000 NM3/H 標(biāo)況密度：1.293kg/M3（標(biāo)況：0℃ 101.32Kpa） 當(dāng)?shù)卮髿鈮海?font face="Arial">100 Kpa 威力巴選用10#探頭 計(jì)算軟件流量計(jì)算公式為： Qv：標(biāo)況體積流量 hw：差壓（后面我們用來表示） Pfa：工作狀態(tài)絕壓 Tfa：工作狀態(tài)下溫度，單位K Zf：工作狀態(tài)下該氣體的壓縮系數(shù) : 流量常數(shù) N ：單位換算常數(shù) K ：威力巴的K系數(shù) Yv：氣體膨脹系數(shù) D ：管道內(nèi)徑 Tba：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度，單位K Zb：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下該氣體的壓縮系數(shù) Pb：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)絕壓 Gi：介質(zhì)標(biāo)況下相對(duì)密度，無量綱數(shù) 由計(jì)算單中得知 二次儀表設(shè)定說明： 1．流量積算儀：以上潤流量積算儀為例說明 ⑴不進(jìn)行溫壓補(bǔ)償 差壓變送器設(shè)定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377Kpa 選擇積算儀公式模型： 輸入信號(hào)為差壓 Qv：標(biāo)況體積流量 設(shè)定一級(jí)參數(shù) ：介質(zhì)標(biāo)況密度，單位kg/M3 ：介質(zhì)工況密度 K：系數(shù) =4025.3622 設(shè)定流量輸入上限：CAH=0.74377 Kpa 設(shè)定流量輸入下限：CAL=0 Kpa 其余設(shè)定參見積算儀操作手冊(cè)，注意各個(gè)單位的設(shè)定 ⑵只進(jìn)行溫度補(bǔ)償，補(bǔ)償范圍0℃~90℃ 差壓變送器設(shè)定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377Kpa 選擇積算儀公式模型： 輸入信號(hào)為差壓 Qv：標(biāo)況體積流量，單位NM3/H 設(shè)定一級(jí)參數(shù) ：介質(zhì)標(biāo)況密度，單位kg/M3。=1.293 A1、A2：用于通過溫度補(bǔ)償介質(zhì)密度的系數(shù)，無量綱數(shù)。因壓力或溫度和密度的關(guān)系在很窄的范圍內(nèi)，基本上是線性的。因此，只要取兩組壓力或溫度和密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，組成一組二元一次方程，就可求出A1、A2值。一般來說，采用此種補(bǔ)償方式，精度不高。 A1+A2T1= A1+A2T2= 查表得知5 KpaG下空氣0℃時(shí)密度為1.34 kg/M3，90℃時(shí)密度為1.0079 kg/M3，將T1=0，=1.34；T2=90，=1.0079帶如上面方程解得A1=1.34，A2= -0.0037 設(shè)定溫度下限：TL=0℃；溫度上限：TH=90℃ K：系數(shù)，無量綱值 =3997.4855 設(shè)定流量輸入上限：CAH=0.74377 Kpa 設(shè)定流量輸入下限：CAL=0 Kpa 其余設(shè)定參見積算儀操作手冊(cè)，注意各個(gè)單位的設(shè)定，完成即可。 ⑶只進(jìn)行壓力補(bǔ)償 差壓變送器設(shè)定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377Kpa 選擇積算儀公式模型： 輸入信號(hào)為差壓，未開方 Qv：標(biāo)況體積流量，單位NM3/H 設(shè)定一級(jí)參數(shù) ：介質(zhì)標(biāo)況密度，單位kg/M3。=1.293 A1、A2：用于通過溫度補(bǔ)償介質(zhì)密度的系數(shù)，無量綱數(shù)。因壓力或溫度和密度的關(guān)系在很窄的范圍內(nèi)，基本上是線性的。因此，只要取兩組壓力或溫度和密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，組成一組二元一次方程，就可求出A1、A2值。一般來說，采用此種補(bǔ)償方式，精度不高。 A1+A2P1= A1+A2P2= 查表得知空氣20 0℃時(shí)0KpaG下密度為1.2046 kg/M3，101.32KpaG時(shí)密度為2.4092 kg/M3，將P1=0，=1.2046；P2=101.32，=2.4092帶如上面方程解得A1=1.2046，A2= 0.0119 設(shè)定壓力下限：PL=0 KpaG；壓力上限：PH=101.32KpaG K：系數(shù)，無量綱值 =4000.4579 設(shè)定流量輸入上限：CAH=0.74377 Kpa 設(shè)定流量輸入下限：CAL=0 Kpa 其余設(shè)定參見積算儀操作手冊(cè)，注意各個(gè)單位的設(shè)定，完成即可。 ⑷同時(shí)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償范圍0℃~90℃，壓力補(bǔ)償范圍0KpaG~101.32 KpaG。 差壓變送器設(shè)定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377Kpa，輸出信號(hào)未開方。 選擇積算儀公式模型： 輸入信號(hào)為差壓，未開方，溫度補(bǔ)償T工、壓力補(bǔ)償P工。 Qv：標(biāo)況體積流量，單位NM3/H；T0=273.15K 設(shè)定一級(jí)參數(shù) ：介質(zhì)標(biāo)況密度，單位kg/M3 PA：當(dāng)?shù)卮髿鈮海瑔挝?font face="Arial">Kpa K：系數(shù) =4025.36 設(shè)定流量輸入上限：CAH=0.74377 Kpa 設(shè)定流量輸入下限：CAL=0 Kpa 設(shè)定壓力下限：PL=0 KpaG；壓力上限：PH=101.32KpaG 設(shè)定溫度下限：TL=0℃ 其余設(shè)定參見積算儀操作手冊(cè) 2．DCS系統(tǒng)的設(shè)定 差壓變送器設(shè)定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377 Kpa，輸出信號(hào)未開方。 從計(jì)算單中得知計(jì)算公式： Qv：標(biāo)況體積流量，單位NM3/H hw：差壓（后面我們用來表示），單位Kpa 。 Pfa：工作狀態(tài)絕壓，單位Kpa。 Tfa：工作狀態(tài)下溫度，單位K。 Zf：工作狀態(tài)下該氣體的壓縮系數(shù)，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中Zf=1 : 流量常數(shù)，有多個(gè)常數(shù)組成，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中=5812.354 所以，DCS系統(tǒng)中流量計(jì)算公式為： 上限0.74377 Kpa對(duì)應(yīng)20mA 下限0Kpa對(duì)應(yīng)4mA ⑴不進(jìn)行溫壓補(bǔ)償 不加溫壓補(bǔ)償，只需將工況壓力（5KpaG）換成絕壓（105KpaA）代入Pfa，工況溫度（20℃）換成溫度（293.15K）代入Tfa。流量公式變?yōu)椋?/font> ⑵只進(jìn)行溫度補(bǔ)償，補(bǔ)償范圍0℃~90℃。 設(shè)定溫度補(bǔ)償T（單位℃）的范圍0℃~90℃，將壓力（5KpaG）換成絕壓（105KpaA） 代入Pfa ⑶只進(jìn)行壓力補(bǔ)償，補(bǔ)償范圍0 KpaG~101.32 KpaG 設(shè)定壓力補(bǔ)償P（單位Kpa）的范圍0 KpaG~101.32 KpaG ⑷同時(shí)進(jìn)行溫度 。計(jì)算模型中：，實(shí)際上差壓變送器能否接受到真實(shí)的差壓還取決于一系列因數(shù)，其中探頭及引壓管的正確制造、安裝及使用，是保證獲得真實(shí)差壓值的關(guān)鍵。這些影響因素很多是難以定量或定性確定的，只有加強(qiáng)制造及安裝的規(guī)范化工作才能達(dá)到目的。 ，通常是通過溫度、壓力 、組分計(jì)算求得 。因此在現(xiàn)場(chǎng)變化較大的場(chǎng)合，要進(jìn)行在線溫壓補(bǔ)償。是差壓式流量測(cè)量系統(tǒng)中的重要組成部分。。以差壓計(jì)算質(zhì)量流量來舉例說明：。該測(cè)點(diǎn)中=127338.7，單位Kpa 。。該測(cè)點(diǎn)中N=0.12643，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中K=0.7433。該測(cè)點(diǎn)中D=207，單位kg/M3。該測(cè)點(diǎn)中=1000，200000 kg/H對(duì)應(yīng)差壓為2.46683Kpa。因液體的密度受溫度壓力影響較小，在一定的溫度壓力范圍內(nèi)，密度的變化小于測(cè)量精度的要求，因此通常液體的測(cè)量無需進(jìn)行密度補(bǔ)償，即液體的測(cè)量無溫壓補(bǔ)償。。。，未開方，無溫度、壓力補(bǔ)償。，單位kg/H，注意各個(gè)單位的設(shè)定，完成即可。，輸出信號(hào)未開方。，單位kg/H =127338.7，并要注意各個(gè)量的單位使用。（例如：當(dāng)壓力單位變?yōu)楣飼r(shí)，就不再等于127338.7），用差壓計(jì)算工況體積流量，用差壓計(jì)算質(zhì)量流量 。下面我們用差壓計(jì)算標(biāo)況體積流量來舉例說明 。 ，計(jì)算單見下圖 ，單位NM3/H ，單位Kpa 。 ，單位Kpa 。該測(cè)點(diǎn)中Pfa=5+100=105 。該測(cè)點(diǎn)中Tfa=20+273.15=293.15 ，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中Zf=1 ，有多個(gè)常數(shù)組成，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中=5812.354，由軟件自動(dòng)給出，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中N=0.06775，由軟件自動(dòng)給出，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中K=0.7433，由軟件自動(dòng)給出，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中Yv =0.9991，單位mm。該測(cè)點(diǎn)中D=207。該測(cè)點(diǎn)中Tfap=0+273.15=273.15，無量綱數(shù)。該測(cè)點(diǎn)中Zf=1，單位Kpa。該測(cè)點(diǎn)中Pfa=0+100=100。該測(cè)點(diǎn)中Gi=1，3000NM3/H流量對(duì)應(yīng)差為0.74377Kpa，因氣體的密度受溫度、壓力影響較大，因此在溫度、壓力變化較大的場(chǎng)合，要加上溫壓補(bǔ)償才能使得測(cè)量準(zhǔn)確，甚至在某些場(chǎng)合還要對(duì)氣體壓縮系數(shù)Zf進(jìn)行補(bǔ)償。下面我們分別對(duì)二次儀表不加溫壓補(bǔ)償，只加壓力補(bǔ)償 ，只加溫度補(bǔ)償 ，加溫壓補(bǔ)償?shù)那闆r進(jìn)行說明。 。 ，輸出信號(hào)未開方。 ，未開方 ，無溫度、壓力補(bǔ)償 。 ，單位NM3/H 。=1.293 ，單位kg/M3。在不考慮壓縮系數(shù)Z的情況下 ， ，無量綱值 ，完成即可 。 ，壓力固定在5KpaG ，輸出信號(hào)未開方。 ，未開方 ，溫度補(bǔ)償T工、無壓力補(bǔ)償。 ，補(bǔ)償范圍0 KpaG~101.32 KpaG，溫度固定在20℃ ，輸出信號(hào)未開方 。 ，無溫度補(bǔ)償 、壓力補(bǔ)償P工。；P0=101.32Kpa 。=1.293。PA =100Kpa，無量綱值；溫度上限：TH=90℃，注意各個(gè)單位的設(shè)定，完成即可。，流量公式變?yōu)椋?/font>。，將溫度（20℃）換成溫度（293.15K）代入Tfa，流量公式變?yōu)椋?/font>、壓力補(bǔ)償