计算机组态中气体流量测量补偿公式推导
时间:2019-01-07 08:13:38 来源: 荣一平台注册 作者:匿名


随着计算机控制系统应用的不断增加,许多生产仪表逐渐淘汰了原有的智能流量累加器输出参数,直接显示流量,以及计算机配置方法进行计算。对于气态介质,密度随温度和压力变化很大,在配置过程中必须考虑这些条件。

1甚至是概念和术语

1.1流体的基本定律

流体流动过程遵循质量守恒定律和能量守恒定律。它可以用两个方程表示。:

(1)连续性方程

因此,管段的质量流量保持恒定,质量流量应用于物料核算和数据平衡。

(2)伯努利方程

等式(2)表明,当压力下降时,流速会增加,这是差压流量计工作原理的理论基础。

1.2流量计量状态

当流体流动时,根据状态,流速为:。

(1)标准体积流量:是指标准条件下的流体体积流量(101.325Pa,2090),以qvn表示,单位为m3/s;

(2)工况流量:是指工作状态下的流体体积流量(工作温度,工作压力),用qv表示,单位为m3/s;

(3)质量流量:以qm表示,单位为kg/s,容易获得质量,密度和体积关系qm=qvnXρn(ρn是标准密度)。

1.3流量密度校正

温度和压力补偿的气体流量补偿公式的理论基础是气体方程式:。干气密度可通过常温常压下的理想气体定律获得。通常,添加气体压缩系数以校正高压和低温。

对于不易液化的气体,如甲烷,乙烷,空气,O2,CO2,N2,H2等,Z=Zn可以认为是约1.在实际应用中,众所周知的参数是设计状态和工作状态下的参数。根据公式(3),也可以使用:。

2各种条件下常用的干气流补偿公式

2.1干气流量校正

对于通过节流装置的测量介质,差压变送器根据伯努利方程测量流量。:(1)被测介质温度和压力相对稳定,无需加温,压力补偿最大质量流量

ΔP是压差; ΔPmax是对应于仪表最大压差的最大差分流量;当磁场是差压变送器时,根据电流标度转换很容易获得ΔP/ΔPmax;当现场是流量变送器时,根据当前的Scale转换很容易得到工作状态,流量转换为标准体积流量:

(2)被测介质的温度相对稳定。当仅添加压力补偿时,:流量计测量的最大流量是设计状态下的最大流量:。气体一般为标准体积,单位为m3/s,根据公式(5),最大质量流量为:

根据电流标度转换很容易获得ΔP/Δpmax;或者通过公式(6):获得体积流量

同时在工作条件:下推动体积流量

(3)增加测量介质的温度和压力补偿

根据式(5),最大质量流量为:工作质量流量

根据气体方程((4~2),Z=Zd=1;得到ρ/ρd=(P/Pd)(Td/T),质量流量:

2.2介质是脉冲流量计的流量公式

对于测量介质,通过脉冲流量计(腰轮,涡轮机,涡街)测量流速,并且流量公式为:。

根据式(4-1),式(13),式(14),Z=Zn=1;温度和压力补偿质量流量为:

2.3介质是涡旋模拟的流动公式

被测介质是涡流模拟量(例如发射4-20mA信号的涡轮机,涡街),流量计发出的最大电流信号是设计的最大体积流量,气体通常是标准体积。流体状态体积流量为:

3蒸汽,气体型气体补偿配方

上述配方适用于不易液化且具有固定组成的气体。对于气体基气体,密度随成分而变化。如果气体成分发生变化,就会带来误差;对于蒸汽,其密度将随温度而变化,并且压力变化不符合理想气体气体方程,并且上述方程式也引入误差。在实际应用中,最好通过增加密度补偿或安装直接测量质量流量的流量计来测量气体流量。

对于蒸汽流量计量,最好的方法是通过温度和压力检查蒸汽密度表以获得密度ρ。使用差压流量计时,请通过以下公式:。

使用脉冲输出流量计时,请通过以下公式:

有三种国际蒸汽密度计,包括一个过热蒸汽密度计,一个以压力作为自变量的饱和蒸汽密度表,以及一个以温度为自变量的饱和蒸汽密度表。在实际应用中,许多计算机组态软件不能用于查询蒸汽密度表,而只能通过气体方程推导公式进行配置。

4。结论

石家庄炼油厂于2002年进行了大修,DCS重建为关节和焦化等主要设备。计量仪器全部由计算机配置,以确保能量和材料计算的准确性。

摘录自:中国计量与测量网络

[关键词]气体流量,测量仪器,奥克官方网站,北京世纪奥克

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