(1) 查表法求取密度地一致性 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) 補償度的差異 采用溫度補償和壓力補償分別能得到多少補償度,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。總體來說測溫對補償度影響較大,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0.19%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-2.27%R(渦街流量計)。 ② 溫度傳感器度等級的考慮。測溫誤差同溫度傳感器的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℃[4],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±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℃,則流量補償不確定就增為±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 壓力變送器度等級、測壓誤差及其影響。壓力測量誤差同壓力變送器的度等級和量程有關,例如,選用0.2級度、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±0.25%R(渦街流量計)。顯然,壓力補償能得到的補償度比溫度補償高。 (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)。對于飽和蒸汽,以較高的流速流過蒸汽流量計(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。 |