气体体积流量的测量与修正

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1、气体体积流量的测量与修正萧育青，鲁军生，崔亮（中国农业机械化科学研究院，北京100083）[摘要]针对采用差压装置的流量测量方法，研究分析了设计条件下的流量测量及介质温度和压力偏离设计条件时的修正方法，提出了简易可行的工程实现方案。[关键词]差压装置；流量测量；温度和压力修正；离心球墨铸铁管；退火炉[中图分类号]TH814+.5;TP216[文献标识码]AMeasurementandCorrectofVolumeflowrateofGasXIAOYu-qing,LUJun-sheng,CUILiang（ChineseAcademyofAgriculturalMechaniz

2、ationSciences,Beijing100083,China）Abstract：Focusonthemeasurementoffluidflowbymeansofpressuredifferentialdevice,researchesthemeasurementoffluidflowunderdesignedconditionandthecorrectmethodwhenthetemperatureandpressuredeviatefromthedesigncondition,aswellasgiveoutthesimpleengineeringmethod.Ke

3、ywords：pressuredifferentialdevice;measurementoffluidflow;correctontemperatureandpressure;ductileironpipe;annealingfurnace力、温度偏离设定值，所以会给流量10.引言的测量值带来不同程度的误差。某些球墨铸铁管退火炉常用高炉煤气使用场合（如，作为计量用）的气体作燃料。高炉煤气体积流量的测量在流量测量应考虑温度和压力修正。球墨铸铁管退火炉的控制和计量中起工业上通常采用差压装置测量气着重要作用。作者在球墨铸铁管退火体的体积流量。差压装置包括孔板、炉控制工程实践中，

4、对气体体积流量喷嘴和文丘里管等。当气体连续流过测量及介质温度和压力偏离设计条件节流孔时在节流件前后产生差压，由时的修正方法进行了研究探讨。差压变送器将差压信号转变为标准信气体体积流量系指单位时间输送号（4~20mA）输出到A/D转换器，再管道中流过的气体体积。气体体积有由A/D转换器输出数字信号供PLC或标准状态下体积和工作状态下体积之上位机处理。对于需要温度和压力修分，它们都是指在确定的压力和温度正的使用场合，还应加装温度传感器下的体积。在工程中常使用标准状态和压力变送器。流量作为测量标准。被测介质在实际运行中，由于压1.气体流量测量根据国家标准GB/T2624.1，采[

5、收稿日期]2010-12-23用差压装置测量流量时，其流量与差[作者简介]萧育青（1957-03），男，籍贯山东，压装置两端差压的关系为：主要从事自动检测及自动化方面的工作-1-Δp式中，I-差压变送器输出电qK=()1ρ流。差压变送器输出电流经A/D转换式中，q-气体体积流量，ρ-随压后得：力、温度变化的气体密度，Δp-差压I−4装置两端的差压，K-常数。DD=max()6204−在差压装置设计计算条件下，气式中，D-已知A/D转换器最大输出max体的压力、温度和密度均为确定常值，D-实际A/D转换值。数。即：由式（4）、（5）和（6）可得：ΔpqKs=()2qsmaxρ

6、sqDs=()7Dmax式中，q-设计条件下的流量，ρ-设ss式中，q-设计条件下的流量，qssmax计条件下的密度。-设计条件下的最大流量，D-A/DKmax''令：Kq=∴=ΔKp()3ρs转换器最大输出值，D-实际A/D转换s值。可见，当气体的密度一定时，其流量由于q和D均为已知常数，smaxmax与差压的平方根成正比。当差压达到最大时，其对应的流仅需读入A/D转换值并按式（7）进行量为：简单计算便可得出设计条件下的流q量。''smaxqKpKsmax=Δ∴=max通常，用户可根据实际工况向差Δpmax压装置制造商提出设计条件。在实际故（3）式可表示为：工况变化与设计

7、条件偏差不大时，或Δp测量精度要求不高的情况下，可将实qqss=max()4Δpmax际工况当作设计条件，按上述方法处式中，q-设计条件下的流量，q理可满足一般测量要求。ssmax-设计条件下的最大流量，Δp-设计max3.气体流量的温度和压力修正条件下的最大差压，Δp-差压装置两在如下情况时应考虑温度和压力端的差压。修正：其中，q和Δp均为由差压smaxmaxò实际工况与差压装置设计计装置设计计算书给出的确定值。可算条件偏离较大；见，根据差压装置的设计参数，只要ò已获得温度、压力信号；测出差压装置两端的差压便可由