渦街流量計溫度壓力與流量的關系
渦街流量計的測量結果與溫度、壓力密切相關，尤其是測量氣體或蒸汽時，溫度和壓力的變化會直接影響流量計的輸出值和實際流量值。以下是它們之間的關系及影響機制：
1. 溫度、壓力對流量測量的影響
(1) 對氣體和蒸汽流量的影響
渦街流量計直接測量的是工況條件下的體積流量（Q，單位：m3/h），但實際工程中通常需要：
標準狀態體積流量（Q?，Nm3/h）
質量流量（Q?，kg/h）
由于氣體和蒸汽的密度（ρ）隨溫度（T）和壓力（P）變化，若不進行補償，會導致測量誤差。
① 理想氣體狀態方程
PV=nRT?ρ=（P?M）/（R?T）
（M=摩爾質量，R=氣體常數）
壓力（P）升高 → 密度（ρ）增大 → 相同工況體積流量下，質量流量增加。
溫度（T）升高 → 密度（ρ）降低 → 相同工況體積流量下，質量流量減少。
舉例：
如果壓力降低10%（如從1MPa降至0.9MPa），而流量計未補償，則質量流量低估約10%。
如果溫度升高50℃（如從20℃升至70℃），密度降低約14%，質量流量高估14%（若未補償）。
② 蒸汽流量的特殊性
飽和蒸汽：密度僅由壓力（P）或溫度（T）決定（因兩者一一對應），通常只需壓力補償。
過熱蒸汽：需同時補償壓力（P）和溫度（T），因為其密度受兩者共同影響。
(2) 對液體流量的影響
液體通常視為不可壓縮流體，溫度和壓力對密度影響較小，但仍需注意：
高溫液體（如導熱油）：溫度變化可能導致密度變化，需溫度補償。
高壓液體：極端高壓可能影響流量計機械結構，但一般不影響測量精度。
2. 溫壓補償公式
(1) 標準狀態體積流量（Q?）計算
Qn=Q×（P/Pn）×（Tn/T）
Q：工況體積流量（m3/h）
P：實際絕對壓力（kPa）
T：實際絕對溫度（K = ℃ + 273.15）
Pn：標準大氣壓（101.325kPa）
Tn：標準溫度（273.15K 或 293.15K，取決于標準狀態定義）
(2) 質量流量（Q?）計算
Qm=Q×ρ=Q×（P×M）/（R×T）
（適用于氣體或蒸汽）
3. 實際應用中的補償方式
補償方式：內置溫壓補償
適用場景：高端渦街流量計（如氣體/蒸汽專用）
說明：流量計自帶PT傳感器，自動計算修正。
補償方式：外接補償
適用場景：普通渦街流量計 + DCS/PLC
說明：外接壓力變送器、溫度傳感器，由控制系統計算。
補償方式：手動補償
適用場景：離線數據修正（如報表統計）
說明：根據歷史溫壓數據人工修正流量值。
4. 不補償的后果
貿易結算：氣體/蒸汽流量誤差可達 10%~30%，造成經濟損失。
工藝控制：反應釜進氣量、燃燒控制等因密度變化而失控。
蒸汽計量：飽和蒸汽未補償壓力時，溫度變化會導致 5%~15% 的誤差。
5. 關鍵注意事項
傳感器安裝位置
壓力變送器應裝在流量計上游（避免節流后壓力降低）。
溫度傳感器需插入管道中心，確保測量準確。
標準狀態定義
Nm3/h 的標準狀態可能是 0℃ & 101.325kPa 或 20℃ & 101.325kPa，需與合同一致。
蒸汽測量優先補償壓力
飽和蒸汽用壓力補償更準確（溫度測量延遲較大）。
總結
變量：壓力（P）↑
對渦街流量計的影響：氣體密度↑，質量流量↑
是否需要補償？氣體/蒸汽：必須補償
變量：溫度（T）↑
對渦街流量計的影響：氣體密度↓，質量流量↓
是否需要補償？氣體/蒸汽：必須補償
變量：液體
對渦街流量計的影響：影響極小（除非極端工況）
是否需要補償？通常不需要
結論：
測量氣體/蒸汽時，溫壓補償必不可少，否則會導致顯著誤差。
測量液體時，一般無需補償，除非高溫或特殊工況。
正確選擇補償方式（內置/外接）可確保流量計的高精度和穩定性。
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