流體流量及流量補(bǔ)償技術(shù)概述

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1、一、流體流量補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展1、流量測(cè)量補(bǔ)償?shù)囊饬x????流體流量的檢測(cè)與控制是各行各業(yè)加強(qiáng)能源、物料管理，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析、成本核算、以及結(jié)算和決策的重要依據(jù)，也是監(jiān)控生產(chǎn)過程使其保持安全穩(wěn)定，提高效益和改善環(huán)境的重要手段。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，管理工作日益強(qiáng)化。特別是《十一五規(guī)劃綱要》提出，“十一五”期末單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五”期末降低20％左右的目標(biāo)和《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的頒布，對(duì)流量計(jì)量準(zhǔn)確性的要求越來越高。不管采用什么種類的流量測(cè)

2、量?jī)x表，測(cè)量什么流體，都需要采用補(bǔ)償措施，來提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。????所謂流量補(bǔ)償，就是對(duì)流量計(jì)測(cè)量值系統(tǒng)誤差的修正。流量檢測(cè)裝置的系統(tǒng)誤差，多數(shù)是由于流體性質(zhì)及測(cè)量條件（如流體的成分、流量范圍、溫度和壓力等）的變化引起的，流量計(jì)輸出信號(hào)與被測(cè)流體流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系只能根據(jù)某一特定工況來確定，如果流量計(jì)的實(shí)際工作條件已發(fā)生變化，這時(shí)仍按原來的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行流量的測(cè)量，顯然會(huì)出現(xiàn)誤差。例如用速度式流量計(jì)檢測(cè)氣體或蒸汽的流量時(shí)，氣體流量一般以標(biāo)準(zhǔn)體積流量表示，而蒸汽一般以質(zhì)量流量表示，在流量計(jì)的流量對(duì)應(yīng)關(guān)

3、系中包括了流量測(cè)量所依據(jù)的狀態(tài)折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量或質(zhì)量流量的折算系數(shù)。實(shí)際工作中當(dāng)流體的工況偏離流量測(cè)量所依據(jù)的狀態(tài)，會(huì)引起不同程度的系統(tǒng)誤差，甚至使流量測(cè)量數(shù)據(jù)失去意義。工況變化越大，引起流量測(cè)量系統(tǒng)的誤差越大。所以，在需要精確測(cè)量的場(chǎng)合，或工況波動(dòng)范圍大且頻繁的場(chǎng)合，一定要采用補(bǔ)償措施。流量測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)，就是針對(duì)不同的流量計(jì)，檢測(cè)不同的流體而建立的一種修正方法，因而流量補(bǔ)償技術(shù)在流量計(jì)量中具有重要意義。2、流量測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展????流量測(cè)量中，根據(jù)介質(zhì)的工況，用人工計(jì)算法修正流量讀

4、數(shù)而獲得實(shí)際流量，是一項(xiàng)煩瑣而復(fù)雜的工作，而且時(shí)效性很差。????五、六十年代出現(xiàn)的機(jī)械補(bǔ)償流量計(jì)和機(jī)械式電動(dòng)補(bǔ)償裝置，雖然為流量補(bǔ)償提供了技術(shù)和方法支持，但使用有很大的局限性，而且補(bǔ)償效果差，精度不高。???電動(dòng)單元儀表的出現(xiàn)，八十年代開始應(yīng)用電動(dòng)單元組合儀表建立自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，不但實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)連續(xù)補(bǔ)償，而且檢測(cè)精度也有所提高。它是通過變送器，同時(shí)檢測(cè)出流體的流量、壓力和溫度等參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的統(tǒng)一制式信號(hào)，按某種運(yùn)算關(guān)系，把信號(hào)送入計(jì)算單元進(jìn)行運(yùn)算，輸出代表準(zhǔn)確流量的信號(hào)，經(jīng)顯示儀表顯示出流量

5、值，單元組合儀表具有通用性強(qiáng)，組成系統(tǒng)比較靈活等優(yōu)點(diǎn)。但這類補(bǔ)償裝置使用儀表數(shù)量多，系統(tǒng)的累積誤差大，且一套裝置只能進(jìn)行一個(gè)流量回路的流量補(bǔ)償，使用上受到了一定的限制。????隨著電子器件的發(fā)展，七十年代國外出現(xiàn)了專用的自動(dòng)補(bǔ)償儀表，如日本生產(chǎn)的ESL系列自動(dòng)補(bǔ)償演算器，它代替了單元組合儀表的運(yùn)算單元，只與變送器配合即可完成不同功能的補(bǔ)償運(yùn)算，使補(bǔ)償裝置簡(jiǎn)化，日本橫河的STLD-301*E數(shù)字補(bǔ)償器和輸出頻率信號(hào)的速度式流量計(jì)、熱阻溫度檢測(cè)元件，組成溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，用于液氨流量補(bǔ)償，取得明顯成效。進(jìn)入

6、八十年代，國內(nèi)許多儀表生產(chǎn)廠家也紛紛研制各種智能流量補(bǔ)償結(jié)算儀表，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛推廣應(yīng)用。????計(jì)算機(jī)的普及，極大的推動(dòng)了補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，單板機(jī)、單片機(jī)和其它微機(jī)與變送器配合，實(shí)現(xiàn)流量補(bǔ)償?shù)难b置真可謂日新月異。由于計(jì)算機(jī)有較強(qiáng)存儲(chǔ)能力和快速運(yùn)算能力，可實(shí)現(xiàn)多功能、多流路、高精度的補(bǔ)償，使補(bǔ)償裝置成本下降，還能實(shí)現(xiàn)報(bào)表打印、參數(shù)的瞬時(shí)值及歷史趨勢(shì)的顯示等功能，方便了對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)控，提高了管理水平。???硬件條件是補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展的重要方面，自動(dòng)補(bǔ)償基本理論的發(fā)展是推動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)

7、從傳統(tǒng)的氣體、蒸汽流量的壓力、溫度補(bǔ)償，逐步發(fā)展為對(duì)其他參數(shù)的補(bǔ)償。如對(duì)氣體及蒸汽的膨脹系數(shù)ε的修正，氣體壓縮系數(shù)Z的修正，孔板孔徑的修正，混合氣體分子量的修正及流量系數(shù)а的修正，實(shí)現(xiàn)所謂的全參數(shù)補(bǔ)償。對(duì)于難計(jì)量的飽和蒸汽、濕氣等介質(zhì)的計(jì)量，也通過修正提高了計(jì)量檢測(cè)的精度。還有熱水、蒸汽及燃料氣熱流量檢測(cè)技術(shù)和方法的推出，使能源管理趨于合理、流量補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型的建立逐步完善。全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)配合，確保了流量計(jì)量的準(zhǔn)確性。????流量補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，一是應(yīng)用微機(jī)把計(jì)量、控制與管理結(jié)合起

8、來，向綜合性集散型發(fā)展；另一方面是應(yīng)用單片機(jī)與傳感器組成智能儀表向分散型發(fā)展。這應(yīng)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，選用不同的方法或兩者集合使用。二、流量????單位時(shí)間內(nèi)流過管道某截面流體的體積、質(zhì)量，稱為流體的體積流量、質(zhì)量流量。流體的質(zhì)量流量以M表示，???????即：??M=ρ*Q????????????????(2-1)????式中??ρ--流體的密度，㎏/m3；??????????Q--流體的體積流量，m3/h；??????????M--流體的質(zhì)量流量，㎏