威力巴流量探頭的二次儀表設定與溫壓補償
威力巴是一種差壓式的流量探頭，其計算模型 和其它差壓式流量計是相同的（如孔板）。計算模型中：
：質量流量 K：流量常數 ：介質密度 ：傳感器測得差壓
差壓的準確測量不應只限選用一臺高精度的差壓變送器，實際上差壓變送器能否接受到真實的差壓還取決于一系列因數，其中探頭及引壓管的正確制造、安裝及使用，是保證獲得真實差壓值的關鍵。這些影響因素很多是難以定量或定性確定的，只有加強制造及安裝的規范化工作才能達到目的。
從計算模型中可見，在方程中同處于同等地位，就是說當追求差壓變送器高精度等級時，絕不要忘記的測量精度與之相匹配，否則精度的提高將會被的降低所抵消。介質一般難以直接測得，通常是通過溫度、壓力、組分計算求得。因此在現場變化較大的場合，要進行在線溫壓補償。是差壓式流量測量系統中的重要組成部分。
下面我們結合威力巴流量計算軟件來說明二次儀表的設定及的正確補償。
一、 液體測量
威力巴流量計算軟件在液體測量中常用的公式有用差壓計算質量流量，用差壓計算工況體積流量。以差壓計算質量流量來舉例說明：
某測點；介質：水 管徑：219×6mm 壓力：300KpaG 溫度：20℃
刻度流量：200000 kg/H 密度：1000kg/M3
威力巴選用10#探頭，計算單見下圖
計算軟件流量計算公式為：，
qm：質量流量（后面我們用Qm來表示），單位kg/H
: 流量常數，有多個常數組成，無量綱數。該測點中=127338.7
hw：差壓（后面我們用來表示），單位Kpa 。
N ：單位換算常數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中N=0.12643
K ：威力巴的K系數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中K=0.7433
D ：管道內徑，單位mm。該測點中D=207
：介質工況密度（后面我們用來表示），單位kg/M3。該測點中=1000
由計算單中得知，200000 kg/H對應差壓為2.46683Kpa。因液體的密度受溫度壓力影響較小，在一定的溫度壓力范圍內，密度的變化小于測量精度的要求，因此通常液體的測量無需進行密度補償，即液體的測量無溫壓補償。
二次儀表設定說明：
1．流量積算儀：以上潤流量積算儀為例說明。
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 2.46683Kpa，輸出信號未開方。
選擇積算儀公式模型： 輸入型號為差壓，未開方，無溫度、壓力補償。
M：質量流量，單位kg/H
設定一級參數K：
=4026.8
=1000 kg/M3
設定流量輸入上限：CAH=2.46683 Kpa
設定流量輸入下限：CAL=0 Kpa
其余設定參見積算儀操作手冊，注意各個單位的設定，完成即可。
2．DCS系統的設定
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 2.46683Kpa，輸出信號未開方。
從計算單中得知計算公式
Qm：質量流量，單位kg/H =127338.7
所以
上限2.46683Kpa對應20mA
下限0Kpa對應4mA
DCS系統中的差壓上下限的設定要與變送器保持一致，并要注意各個量的單位使用。（例如：當壓力單位變為公斤時，就不再等于127338.7）
二．氣體測量
威力巴流量計算軟件常用的公式有用差壓計算標況體積流量，用差壓計算工況體積流量，用差壓計算質量流量。下面我們用差壓計算標況體積流量來舉例說明。
某測點；介質：空氣 管徑：219×6mm 壓力：5KpaG 溫度：20℃
刻度流量：3000 NM3/H 標況密度：1.293kg/M3（標況：0℃ 101.32Kpa）
當地大氣壓：100 Kpa 威力巴選用10#探頭，計算單見下圖
計算軟件流量計算公式為：
Qv：標況體積流量，單位NM3/H
hw：差壓（后面我們用來表示），單位Kpa 。
Pfa：工作狀態絕壓，單位Kpa。該測點中Pfa=5+100=105
Tfa：工作狀態下溫度，單位K。該測點中Tfa=20+273.15=293.15
Zf：工作狀態下該氣體的壓縮系數，無量綱數。該測點中Zf=1
: 流量常數，有多個常數組成，無量綱數。該測點中=5812.354
N ：單位換算常數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中N=0.06775
K ：威力巴的K系數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中K=0.7433
Yv：氣體膨脹系數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中Yv =0.9991
D ：管道內徑，單位mm。該測點中D=207
Tba：標準狀態下溫度，單位K。該測點中Tfap=0+273.15=273.15
Zb：標準狀態下該氣體的壓縮系數，無量綱數。該測點中Zf=1
Pb：標準狀態絕壓，單位Kpa。該測點中Pfa=0+100=100
Gi：介質標況下相對密度，無量綱數。該測點中Gi=1
由計算單中得知，3000NM3/H流量對應差為0.74377Kpa，因氣體的密度受溫度、壓力影響較大，因此在溫度、壓力變化較大的場合，要加上溫壓補償才能使得測量準確，甚至在某些場合還要對氣體壓縮系數Zf進行補償。下面我們分別對二次儀表不加溫壓補償，只加壓力補償，只加溫度補償，加溫壓補償的情況進行說明。
二次儀表設定說明：
1．流量積算儀：以上潤流量積算儀為例說明。
⑴不進行溫壓補償
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377Kpa，輸出信號未開方。
選擇積算儀公式模型：
輸入信號為差壓，未開方，無溫度、壓力補償。
Qv：標況體積流量，單位NM3/H
設定一級參數
：介質標況密度，單位kg/M3。=1.293
：介質工況密度，單位kg/M3。在不考慮壓縮系數Z的情況下，
K：系數，無量綱值
=4025.3622
設定流量輸入上限：CAH=0.74377 Kpa
設定流量輸入下限：CAL=0 Kpa
其余設定參見積算儀操作手冊，注意各個單位的設定，完成即可。
⑵只進行溫度補償，補償范圍0℃~90℃，壓力固定在5KpaG
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377Kpa，輸出信號未開方。
選擇積算儀公式模型：
輸入信號為差壓，未開方，溫度補償T工、無壓力補償。
Qv：標況體積流量，單位NM3/H
設定一級參數
：介質標況密度，單位kg/M3。=1.293
A1、A2：用于通過溫度補償介質密度的系數，無量綱數。因壓力或溫度和密度的關系在很窄的范圍內，基本上是線性的。因此，只要取兩組壓力或溫度和密度的對應關系，組成一組二元一次方程，就可求出A1、A2值。一般來說，采用此種補償方式，精度不高。
A1+A2T1=
A1+A2T2=
查表得知5 KpaG下空氣0℃時密度為1.34 kg/M3，90℃時密度為1.0079 kg/M3，將T1=0，=1.34；T2=90，=1.0079帶如上面方程解得A1=1.34，A2= -0.0037
設定溫度下限：TL=0℃；溫度上限：TH=90℃
K：系數，無量綱值
=3997.4855
設定流量輸入上限：CAH=0.74377 Kpa
設定流量輸入下限：CAL=0 Kpa
其余設定參見積算儀操作手冊，注意各個單位的設定，完成即可。
⑶只進行壓力補償，補償范圍0 KpaG~101.32 KpaG，溫度固定在20℃
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377Kpa，輸出信號未開方。
選擇積算儀公式模型：
輸入信號為差壓，未開方，無溫度補償、壓力補償P工。
Qv：標況體積流量，單位NM3/H
設定一級參數
：介質標況密度，單位kg/M3。=1.293
A1、A2：用于通過溫度補償介質密度的系數，無量綱數。因壓力或溫度和密度的關系在很窄的范圍內，基本上是線性的。因此，只要取兩組壓力或溫度和密度的對應關系，組成一組二元一次方程，就可求出A1、A2值。一般來說，采用此種補償方式，精度不高。
A1+A2P1=
A1+A2P2=
查表得知空氣20 0℃時0KpaG下密度為1.2046 kg/M3，101.32KpaG時密度為2.4092 kg/M3，將P1=0，=1.2046；P2=101.32，=2.4092帶如上面方程解得A1=1.2046，A2= 0.0119
設定壓力下限：PL=0 KpaG；壓力上限：PH=101.32KpaG
K：系數，無量綱值
=4000.4579
設定流量輸入上限：CAH=0.74377 Kpa
設定流量輸入下限：CAL=0 Kpa
其余設定參見積算儀操作手冊，注意各個單位的設定，完成即可。
⑷同時進行溫度、壓力補償，溫度補償范圍0℃~90℃，壓力補償范圍0KpaG~101.32 KpaG。
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377Kpa，輸出信號未開方。
選擇積算儀公式模型：
輸入信號為差壓，未開方，溫度補償T工、壓力補償P工。
Qv：標況體積流量，單位NM3/H；T0=273.15K ；P0=101.32Kpa
設定一級參數
：介質標況密度，單位kg/M3。=1.293
PA：當地大氣壓，單位Kpa。PA =100Kpa
K：系數，無量綱值
=4025.36
設定流量輸入上限：CAH=0.74377 Kpa
設定流量輸入下限：CAL=0 Kpa
設定壓力下限：PL=0 KpaG；壓力上限：PH=101.32KpaG
設定溫度下限：TL=0℃；溫度上限：TH=90℃
其余設定參見積算儀操作手冊，注意各個單位的設定，完成即可。
2．DCS系統的設定
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 0.74377 Kpa，輸出信號未開方。
從計算單中得知計算公式：
Qv：標況體積流量，單位NM3/H
hw：差壓（后面我們用來表示），單位Kpa 。
Pfa：工作狀態絕壓，單位Kpa。
Tfa：工作狀態下溫度，單位K。
Zf：工作狀態下該氣體的壓縮系數，無量綱數。該測點中Zf=1
: 流量常數，有多個常數組成，無量綱數。該測點中=5812.354
所以，DCS系統中流量計算公式為：
上限0.74377 Kpa對應20mA
下限0Kpa對應4mA
⑴不進行溫壓補償
不加溫壓補償，只需將工況壓力（5KpaG）換成絕壓（105KpaA）代入Pfa，工況溫度（20℃）換成溫度（293.15K）代入Tfa。流量公式變為：
⑵只進行溫度補償，補償范圍0℃~90℃。
設定溫度補償T（單位℃）的范圍0℃~90℃，將壓力（5KpaG）換成絕壓（105KpaA） 代入Pfa，流量公式變為：
⑶只進行壓力補償，補償范圍0 KpaG~101.32 KpaG。
設定壓力補償P（單位Kpa）的范圍0 KpaG~101.32 KpaG，將溫度（20℃）換成溫度（293.15K）代入Tfa，流量公式變為：
⑷同時進行溫度、壓力補償，溫度補償范圍0℃~90℃，壓力補償范圍0KpaG~101.32 KpaG。
設定溫度補償T（單位℃）的范圍0℃~90℃，設定壓力補償P（單位Kpa）的范圍0 KpaG~101.32 KpaG，流量公式變為：
注意DCS系統中的差壓、溫度、壓力值的上下限的設定要與各個變送器保持一致，并要注意各個量的單位使用。
三．過熱蒸汽測量
威力巴流量計算軟件常用的公式有用差壓計算質量流量。下面我們用差壓計算質量流量來舉例說明。
某測點；介質：過熱蒸汽 管徑：219×6mm 壓力：200KpaG 溫度：150℃
刻度流量：10000Kg/H 當地大氣壓：100 Kpa 威力巴選用10#探頭，計算單見下圖
計算軟件流量計算公式為：，
qm：質量流量（后面我們用Qm來表示），單位kg/H
: 流量常數，有多個常數組成，無量綱數。
hw：差壓（后面我們用來表示），單位Kpa 。
N ：單位換算常數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中N=0.12643
K ：威力巴的K系數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中K=0.7433
Yv：氣體膨脹系數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中Yv =0.9984
D ：管道內徑，單位mm。該測點中D=207
：介質工況密度（后面我們用來表示），單位kg/M3。
由計算單中得知，10000 kg/H對應差壓為3.92113Kpa。因過熱蒸汽的密度受溫度、壓力影響較大，因此要加上溫壓補償才能使得測量準確，下面我們分別對二次儀加溫壓補償的情況進行說明。
二次儀表設定說明：
1．流量積算儀：以上潤流量積算儀為例說明。
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 3.92113Kpa，輸出信號未開方。
積算儀要選擇過熱蒸汽帶溫壓補償的型號。該種型號積算儀內置蒸汽密度表，其可以通過輸入的溫度和壓力自動查表找到對應的蒸汽密度。
選擇積算儀公式模型： 輸入型號為差壓，未開方，溫度補償T、壓力補償P。
M：質量流量，單位kg/H
200KpaG，150℃時查表知蒸汽的密度為： =1.57789 kg/M3
設定一級參數K：
=4020.28
設定流量輸入上限：CAH=3.92113Kpa
設定流量輸入下限：CAL=0 Kpa
設定溫度輸入上限：TH=200℃；設定溫度輸入下限：TL=0℃
設定壓力輸入上限：PH=400KpaG；設定壓力輸入下限：PL=0KpaG
其余設定參見積算儀操作手冊，注意各個單位的設定，完成即可。
2．DCS系統的設定
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 3.92113Kpa，輸出信號未開方。
從計算單中得知計算公式；
qm：質量流量，單位kg/H
所以流量公式變為：
上限3.92113Kpa對應20mA
下限0Kpa對應4mA
：蒸汽工況密度。過熱蒸汽不同與理想氣體，不能通過理想氣體方程來表達
其密度，只能用以溫度和壓力為函數的近似公式來表達其密度。下面公式是
過熱蒸汽密度表達式之一。
：密度，單位kg/M3；T：工況溫度，單位K；P：工況壓力，單位0.1MpaG
注：該公式摘自《流量測量節流裝置設計手冊》P41頁，精度較好。
注意DCS系統中的差壓、溫度、壓力值的上下限的設定要與各個變送器保持一致，并要注意各個量的單位使用。
四．飽和蒸汽測量
威力巴流量計算軟件常用的公式有用差壓計算質量流量。下面我們用差壓計算質量流量來舉例說明。
某測點；介質：飽和蒸汽 管徑：219×6mm 壓力：200KpaG
刻度流量：10000Kg/H 當地大氣壓：100 Kpa 威力巴選用10#探頭，計算單見下圖
計算軟件流量計算公式為：，
qm：質量流量（后面我們用Qm來表示），單位kg/H
: 流量常數，有多個常數組成，無量綱數。
hw：差壓（后面我們用來表示），單位Kpa 。
N ：單位換算常數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中N=0.12643
K ：威力巴的K系數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中K=0.7433
Yv：氣體膨脹系數，由軟件自動給出，無量綱數。該測點中Yv =0.9985
D ：管道內徑，單位mm。該測點中D=207
：介質工況密度（后面我們用來表示），單位kg/M3。
由計算單中得知，10000 kg/H對應差壓為3.74625Kpa。因飽和蒸汽的密度與溫度、壓力的關系為一一對應，因此溫度壓力補償任選其一，不可以同時補償。因溫度存在滯后性，以及測量精度不如壓力。因此飽和蒸汽多采用壓力補償，下面我們分別對二次儀表及DCS系統加壓力補償的情況進行說明。
二次儀表設定說明：
1．流量積算儀：以上潤流量積算儀為例說明。
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 3.74625Kpa，輸出信號未開方。
積算儀要選擇飽和蒸汽帶壓力補償的型號。該種型號積算儀內置飽和蒸汽密度表，其可以通過輸入的壓力自動查表找到對應的蒸汽密度。
選擇積算儀公式模型： 輸入型號為差壓，未開方，壓力補償P。
M：質量流量，單位kg/H
200KpaG時查表知飽和蒸汽的密度為： =1.65131 kg/M3
設定一級參數K：
=4020.58
設定流量輸入上限：CAH=3.74625Kpa
設定流量輸入下限：CAL=0 Kpa
設定壓力輸入上限：PH=400KpaG；設定壓力輸入下限：PL=0KpaG
其余設定參見積算儀操作手冊，注意各個單位的設定，完成即可。
2．DCS系統的設定
差壓變送器設定：4mA ~ 0Kpa 20mA ~ 3.74625Kpa，輸出信號未開方。
從計算單中得知計算公式；
qm：質量流量，單位kg/H；
所以流量公式變為：
上限3.74625Kpa對應20mA
下限0Kpa對應4mA
：蒸汽工況密度。飽和蒸汽不同與理想氣體，不能通過簡單的氣體方程來表
達其密度，只能用以溫度或壓力為函數的近似公式來表達其密度。下面公式
是以壓力為函數的飽和蒸汽密度表達式。
| 壓力范圍（單位MpaA） | 密度表達式，（單位kg/M3） |
| 0.10~0.32 | = 5.2353P+0.0816 |
| 0.32~0.70 | =5.0221P+0.1517 |
| 0.70~1.00 | =4.9283P+0.2173 |
| 1.00~2.00 | =4.9008P+0.2465 |
| 2.00~2.60 | =4.9262P+0.1992 |
P：工況壓力，單位MpaA
注：該公式摘自《流量測量節流裝置設計手冊》P40頁，在合適使用范圍內精度較好。
注意DCS系統中的差壓、溫度、壓力值的上下限的設定要與各個變送器保持一致，并要注意各個量的單位使用。
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