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质量流量计流体温度和压力补偿

质量流量计流体温度和压力补偿
    从两个层面考虑流体的工作温度和压力,其一是TMF能忍受的温度和压力范围;其二是流体温度和压力对流量测量值的影响。虽然流量基本公式中不含有温度和压力两个变量,但它们会改变式中与热传导率和比热容有关的系数值,而影响流量测量值,以及破坏原调试平衡点(如零点)。
    1.工作温度和压力
    仪表所能适应流体温度和压力主要取决于仪表选用材质以及仪表结构设计。气体用热分布式TMF一般使用温度范围为0一50℃;金氏定律TMF适用温度范围较宽,管段接入型一般为-40一125℃,高温型为0一250℃,应用于窑炉和烟道的高温粉尘型插入型则可高达550℃,加热热源温度高于气体数十度。液体用仪表的使用温度一般为0-40℃,较宽者为-20一100℃。
    工作压力因各型号设计结构不同而有较大差别。插人型TMF工作压力较低,其低的为0.05一0.1MPa,较高的为1一3MPa;热分布式TMF工作压力较高,其低的为0.5一2.5MPa,较高的为10一25MPa;液体用仪表因使用口径小,压力有高达40MPa的。
    2.流体温度影响
    (1)热分布式TMF  流体温度变化会影响热分布式TMF的运行,如可能使气体比热容偏离校准仪表时气体比热容而形成量程误差。应借助于气体比热容数据求取影响量,通常这一影响可在转换器内得到处理和补偿。流体温度影响仪表的另一途径是温度变化导致零流量时仪表输出偏置变动,形成零点误差,因此仪表应在现场实际使用温度调整零点。
表6.6中是几种气体在不同温度压力下的比定压热容cp值,从表中数据可以看出在低压区工况温度变化不大,或仅在工作点附近波动,cp变化不大,可视作常数。
    某些型号仪表的规范书中规定了温度影响量,如气体仪表的零点附加误差≤0.05一0.15)%FS/K,量程附加误差在10一50℃范围内≤l%FS。又如,液体用仪表规定量程附加误差≤0.1%FS/K,较优者≤0.02%R/K。
    (2)金氏定律TMF  金氏定律TMF受流体温度变化的静态影响零点误差和量程误差与上述热分布式TMF相似。另外,在应用中遇到较多的还有动态响应引发的测量误差,即气体温度变化快于仪表温度响应对时间所形成的误差。环境温度的急剧变化改变表体(或插入测量点管道)散发热量,也会导致测量误差。因此,仪表安装应避免裸露于环境温度急剧变化场所,并作必要的绝热保护处置。
    某些管段接人型仪表,规定的温度影响量为≤0.08%FS/K。
    3.流体压力影响
(1)热分布式TMF  气体压力变化也会影响比定压热容(见表6.7),对于分流型仪表还要影响层流分流元件与流量检测通道间的分流比值。若按接近预定使用工作压力校准仪表,在工作压力附近变化影响可降至很小。表6.6中列举的几种气体压力在1MPa以下时的变化影响可予以忽略。表6.7中所列是4种气体在0一1MPa之间和4一10MPa之间cp值的变化量,在高压区变化还是相当大的。

    有些仪表规定了压力变化影响量,例如压力小于1.4MPa时,压力每变化0.1MPa的附加误差≤0.4%R。
    (2)金氏定律TMF  压力变化导致气体物理变化,也可能引起零点附加误差和量程附加误差。零点误差可在现场实际工作压力无流动时重新调零消除,量程误差通常可重新设定转换器对其补偿。有些管段接人式仪表规定了压力变化的附加误差,如压力每变化0.1MPa时误差≤0.2%R。

本文来自:仪表商城  http://www.360abg.com
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