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飽和蒸汽應采用何種補償

  (1)查表法求取密度的一致性

飽和蒸汽采用溫度補償和壓力補償,在本質上是一樣的。其原因在于飽和狀態(tài)的蒸汽,其壓力和溫度之間呈單值函數關系,從蒸汽溫度查出的密度同與此溫度對應的壓力查出的密度是一致的。因此，采用溫度補償和壓力補償在原理上都是可行的。

(2)投資的差異

從節(jié)約投資和減少安裝工作量的角度考慮,因為一支鉑熱電阻的價格只及壓力變送器的幾十分之一到幾分之一,所以采用溫度補償較經濟。

(3)補償精確度的差異

采用溫度補償和壓力補償分別能得到多少補償精確度,不僅同溫度傳感器和壓力變送器的準確度有關,而且同流量計類型、具體測量對象的工況和壓力變送器的量程選擇有關?？傮w來說測溫對補償精確度影響較大,具體分析如下：

①測溫誤差對流量測量結果的影響。

溫度測量誤差同流量測量結果的關系,對于過熱蒸汽來說影響并不大,例如溫度為250℃的過熱蒸汽,若測溫誤差為1℃,在作溫度補償時引起流量測量結果不確定度約為0.096%R(差壓式流量計)到0.19%R(渦街流量計)。影響較大的是溫度信號用于飽和蒸汽流量測量中的補償，例如壓力為0.7MPa的飽和蒸汽，其平衡溫度為170.5℃，對應密度為4.132kg/m3,如果測溫誤差為-1℃,并據此查飽和蒸汽密度表,則查得密度為4.038kg/m3，引起流量測量誤差約為-1.14%R(差壓式流量計)到-2.27%R(渦街流量計)。

②溫度傳感器精確度等級的考慮。

測溫誤差同溫度傳感器的精確度等級和被測溫度數值有關,例如壓力為0.7MPa的飽和蒸汽,用A級鉑熱電阻測溫,其誤差限為±0.49℃,如果用此測量結果查蒸汽密度表,以進行補償,則流量補償不確定度約為±0.56%R(差壓式流量計)到±1.11%R(渦街流量計)。而若用B級鉑熱電阻測溫,其誤差限就增為±1.15℃,則流量補償不確定度就增為±1.31%R(差壓式流量計)到±2.61% R(渦街流量計)。顯然,B級鉑熱電阻用于此類用途可能引起的誤差是可觀的,所以一般不宜采用。這里僅就不同精確度等級的測溫元件作相對比較。當然,這里所說的誤差還僅為測溫元件這一環(huán)節(jié),至于流量測量系統(tǒng)的不確定度,還須計入流量二次表、流量傳感器、流量變送器等的影響。

③壓力變送器精確度等級、測壓誤差及其影響。

壓力測量誤差同壓力變送器的精確度等級和量程有關,例如,選用0.2級精確度、0~1MPa測量范圍的壓力變送器測量0.7MPa飽和蒸汽壓力,其誤差限為±2kPa。如果用此結果查蒸汽密度表以進行補償,則此誤差限引起的流量補償不確定度約為±0.13%R(差壓式流量計)到±0.25%R(渦街流量計)。顯然，壓力補償能得到的補償精確度比溫度補償高。

(4)具體實施時的困難,上面所述的兩種補償方法都是可行的這一觀點,僅僅是從原理上所作的討論,在具體實施時還會出現其他問題。

①安裝困難。

用來測量飽和蒸汽質量流量的差壓式流量計,若選擇溫度補償,常因測溫套管距節(jié)流件太近而對流動狀態(tài)造成干擾或根本就無法安裝到理想部位而修改方案。

②由于相變而進入過熱狀態(tài)。

對于干飽和蒸汽,以較高的流速流過渦街流量計時,由于壓損引起的絕熱膨脹往往使蒸汽進入過熱狀態(tài),這時仍舊將它看作飽和蒸汽,并根據蒸汽溫度去查飽和蒸汽密度表,得到的數值明顯偏高。

        由于上述種種原因,使得在測量飽和蒸汽質量流量時,僅僅測量溫度,并據此查密度表,進而計算質量流量,在實踐中應用的并不多。