气体及蒸汽温度压力补偿

　　0 引言

　　随着社会的发展 ，各行各业对能源计量方面的要求越来越高。在石油化工项目中 ，能源消耗很大 ，对计量气体及蒸汽等流量的精度和可靠性要求也越来越高。

　　1 需要进行温度压力补偿的原因分析

　　我们知道流体的质量直接受密度的影响。因此流体的密度是测量流量主要控制的参数之一。对于液体 ，是不可压缩的流体 ，与压力无关 ，温度升高 ，密度降低。当介质为气体等可压缩的流体介质时 ，我们采用状态方程对密度进行计算。当压力不太高 ，温度不太低时可 ，按理想气体处理 ，否则按真实气体状态方程处理。我们以理想状态方程进行分析 ，

　　式中 ：

　　M 为摩尔质量 ;

　　ρ 为密度 ，kg/m3;

　　P 为气体的压强 ，Pa ;

　　R 为比例系数(理想气体是固定的)，J/(mol·K);

　　T 为温度 ，K。

　　从公式(1)可以看出介质的密度是由介质的压力、温度及摩尔质量及其介质本身的特性决定的比例系数组成的函数。在装置实际生产中 ，压力、温度等参数不可避免的波动 ，压力、温度的变化会使介质的密度随之而发生变化 ，产生附加误差的主要原因之一则是由此引起的物性参数的变动。因此在高精度要求时时 ，需要对气体或蒸汽流量进行温度压力进行补偿。需流量计前后加装压力检测仪表和温度检测仪表 ，通过这种手段将压力、温度等标准信号送入控制室常规仪表进行温压补偿来修正密度 ，来减小测量误差。

　　2 气体的温度压力补偿

　　O2，N2，H2及其混合空气、天燃气、焦炉气、煤气等介质在工程中是我们经常遇见的 ，在通常工况下的温度、压力下都可视为理想气体 ，测量误差一般都在工程允许的精度范围。

　　我们通过理想气体状态方程的补偿来表示理想气体流量的密度。根据理想气体在不同的介质和工况而采取不同的补偿方式而确定补偿的流量系统。

　　2.1 理想气体的流量补偿计算

　　我们通过理想气体可以推算出流量的补偿计算公式是 ：F=K·Fi, 其中 K 是由介质设计的温度、压力及实际测量的温度压力等参数组成的函数 ，根据实际工况的不同 ，分为以下 3种情况 :

　　1)温度压力补偿

　　温度和压力均补偿是对于流量测量精度要求高的场合。适用于气体、天然气、煤气等流量的测量 ，特别是适用于厂级计量及外供需要进行经济核算的计量仪表。

　　式中 ：

　　F 为流量休正值 ;

　　Fi 为流量测量值 ;