在流量测量中,压力和温度是影响测量精度的重要参数。在通过孔板流量计或者涡街流量计测量流体流量的同时测量流体的温度和压力,然后利用流体密度ρ与温度T、压力P 的关系求出该温度、压力状态下的流体密度ρ,可以来修正流体的体积流量,这种测量方法称为温压补偿测量方法,目前应用较为广泛。流体的密度是流体温度和压力的函数,是流体组分中的主要参数之一。当流体压力、温度变化时,就会引起密度的变化,尤其是当被测介质是气体时,温度、压力对密度的影响就会更大。为了能准确地求出流体的体积流量或质量流量,就必须同时测量流体的密度。通常测量流体的温度和压力要比测量介质密度更易实现,特别是高温高压下,目前还很难直接测量出流体的密度。
必须根据密度与压力、温度的关系ρ=f(t,P)进行工艺处理,可以利用参数P、T来代替ρ的变化量进行补偿。 以容积式、速度式等流量仪表为例,测量流量Q 为流体的体积流量,其质量流量的表达式为: M =ρQv 由于准确测量密度ρ有困难,采用固定密度ρ0来代替ρ,所以质量流量为Mo=ρ0Qv 式中 ρ0— — 设计参数To、Po状态下的密度由式。可知,计算质量流量只能在设计参数下得到准确的质量流量值。当压力P、温度T偏离设计参数时,由于密度ρ的变化,那么(2)式的结果将会产生误差。用ρ/ρ0表示温压补偿系数,它是温度、压力的函数。准确的表达式应为 M=ρQv=M0ρ/ρ0。
以下测量场合的流量计需要温度或压力补偿: 1、测量气体时,需要温度压力同时补偿;气体一般都以标准状况体积流量结算。因为气体的体积流量温度或压力变化时,流量都会改变。 2、测量过热蒸汽时,需要温度压力同时补偿;蒸汽一般都以质量流量结算。因为温度或压力有任何一个发生变化,蒸汽的密度会发生改变,质量流量也随之改变。 3、测量饱和蒸汽时,需要单温度补偿或单压力补偿。饱和蒸汽的密度与温度或压力有一个固定的对应关系(饱和蒸汽密度表),知道其中的任何一个,都可以确定饱和蒸汽的密度。
蒸汽的特性是属于气体特性,气体的体积是随温度和压力的变化而变化,因此在检测其流量时必须进行温压补偿,否则会有一定的误差。如果只是一般,精度要求不高的检测,可用去掉温压补偿,但在检测参数运算的时候会在系数上加入一个定值参数,也就是一个死的补偿点,这在实践中用得也比较多。测量液体时,一般不需要压力补偿,在5MPa以下,一般只考虑温度影响,为准确测量需要温度补偿。一般测量时,可以不使用任何补偿;测量一些碳氢化合物(如原油),一般需要温度压力同时补偿。