二、焦爐煤氣流量計測量原理 威力巴(ba)流(liu)量(liang)計(ji)采用一(yi)種差壓式(shi)的流(liu)量(liang)探頭，其計(ji)算模型(xing)和其他差壓式(shi)流(liu)量(liang)計(ji)(如孔板流(liu)量(liang)計(ji)[7～8])的數學模型(xing)相(xiang)同。的工作(zuo)原理見圖1。其計(ji)算模型(xing)為： 
式中qm——質(zhi)量流量，kg/h K——流(liu)量(liang)常量(liang) ρ——介質工況密(mi)度(du)，kg/m3 △p——探頭前后的(de)差壓(ya)(即(ji)圖1中(zhong)高壓(ya)區(qu)與低(di)壓(ya)區(qu)的(de)差壓(ya))，kPa △p的準確測量不應只限選用一臺高精度的差壓變送器，實際上壓力變送器能否接收到真實的差壓還取決于一系列因素，其中探頭的正確選型及探頭、引壓管的正確安裝和使用，都是保證獲得真實差壓值的關鍵。 
這些影響因素很(hen)多是難以定量確(que)定的，只有在選(xuan)型(xing)、安(an)裝和(he)使用(yong)上加強(qiang)準確(que)性和(he)規(gui)范(fan)化(hua)。從計算模型(xing)中還(huan)可以看(kan)出，ρ在方程中同△p處于同等(deng)地位，當(dang)追求差壓變送器(qi)高精(jing)度(du)(du)(du)等(deng)級(ji)時，絕不(bu)要(yao)忽視(shi)ρ的測量精(jing)度(du)(du)(du)與△p相匹配，否(fou)則△p精(jing)度(du)(du)(du)的提高將會(hui)被ρ的精(jing)度(du)(du)(du)的降低所抵消。介質(zhi)密度(du)(du)(du)ρ一般難以直接測得，通(tong)常是通(tong)過溫度(du)(du)(du)、壓力、組成計算求得。 3 溫壓補償方式及數學模型 本文(wen)(wen)結合威力巴流(liu)量計(ji)計(ji)算(suan)軟件(jian)來(lai)說明對于(yu)各種狀態(tai)介質ρ的(de)正確補(bu)償[2]及溫壓補(bu)償在二(er)次(ci)儀(yi)(yi)(yi)表中的(de)數(shu)學模型。目(mu)前在流(liu)量計(ji)量的(de)二(er)次(ci)儀(yi)(yi)(yi)表中，規模比較大的(de)項目(mu)一般選用分散控制系統(tong)(Distributed Control System，簡稱DCS)或可編程邏(luo)輯控制系統(tong)(Programmed Logic Control，簡稱PLC)，而規模比較小的(de)項目(mu)一般選用流(liu)量積算(suan)儀(yi)(yi)(yi)、無(wu)紙記錄儀(yi)(yi)(yi)等二(er)次(ci)儀(yi)(yi)(yi)表。本文(wen)(wen)以DCS系統(tong)和(he)流(liu)量積算(suan)儀(yi)(yi)(yi)為例進行說明。 3.1 氣體測量(liang) 焦爐煤氣流量計在氣體測量中常用差壓計算標準狀況(0℃，101.32kPa，以下簡稱標況)體積流量。對氣體而言，由于密度受壓力影響比較大，一般在溫度變化不大，壓力波動比較大的場所，只進行壓力補償就可以；但在溫度、壓力變化都比較大的場所，要同時進行溫壓補償才能使得測量準確。下面對二次儀表進行壓力補償和溫壓補償的情況分別加以說明。 某(mou)測點介質為空氣，管徑(jing)規格為Φ219×6，操(cao)作壓(ya)力(li)為5kPa，操(cao)作溫(wen)度為20℃，刻度流(liu)量(liang)(Z大(da)流(liu)量(liang)，標況)為3000m3/h，標況密度為1.293kg/m3，當(dang)地大(da)氣壓(ya)力(li)為100kPa。 由威力巴(ba)流量計計算(suan)軟件(jian)可知，差壓上(shang)限為(wei)0.74377kPa，該數據(ju)為(wei)差壓變送器(qi)使用范圍的Z大(da)值。 由(you)于測(ce)點中空(kong)氣的操作壓力為(wei)(wei)5kPa，可設(she)定其壓力補償范圍(wei)為(wei)(wei)0～25kPa；操作溫度(du)為(wei)(wei)20℃，可設(she)定其溫度(du)補償范圍(wei)為(wei)(wei)0～50℃。 3.1.1 DCS系統的數學模(mo)型 從威力巴流量計算軟件(jian)中得知(zhi)計算公(gong)式為 
式中qV——標況體(ti)積(ji)流量，m3/h C——流量(liang)常量(liang) pa——探頭之(zhi)前工作狀態壓(ya)力(li)(即(ji)圖1中高壓(ya)區的壓(ya)力(li))，kPa T——工作狀(zhuang)態下溫度，K Z——工作狀態(tai)下該氣體(ti)的壓縮(suo)因子 將測點中(zhong)的(de)參數代入威(wei)力巴(ba)流(liu)(liu)量計計算(suan)軟件可得，該測點中(zhong)C=5812.354，Z=1。將數據C=5812.354，Z=1代入式(2)，則DCS系統中(zhong)流(liu)(liu)量計算(suan)公式為： 
① 只進(jin)行壓(ya)力補(bu)償 將溫度(20℃)換算成(cheng)熱力學溫度(293.15K)代入式(3)，流量公式為： 
式中pg——工作(zuo)狀(zhuang)態下的(de)相對壓(ya)力(即圖1中高(gao)壓(ya)區的(de)相對壓(ya)力)，kPa ② 同時(shi)進(jin)行溫度(du)、壓力補(bu)償 若同時進行溫度、壓(ya)力補償(chang)，則公式(3)變為(wei)： 
式中t——工(gong)作狀(zhuang)態下的溫(wen)度，℃ 3.1.2流量積算儀的數學模型 ① 只進(jin)行壓力補償(chang) 選擇積算(suan)儀計算(suan)模(mo)型(xing)： 
式中(zhong)ρn——介質標(biao)況密(mi)度(du)，kg/m3 A1、A2——介質密度系(xi)數，無量綱 氣體(ti)壓力和密度(du)的(de)關系(xi)(xi)在一定(ding)的(de)范圍(wei)內(nei)基(ji)本上是線性關系(xi)(xi)： A1+A2pg=℃ (7) 因此，只要取兩組壓力和密(mi)度(du)的對應(ying)關系，將式(8)、(9)組成(cheng)一個二(er)元一次(ci)方(fang)程組，就可求出A1、A2值。 A1+A2pg,1=ρ1 (8) A1+A2pg,2=ρ2 (9) 查表得知空氣在(zai)20℃、0kPa時密(mi)(mi)度為(wei)1.189kg/m3；在(zai)20℃、25kPa時密(mi)(mi)度為(wei)1.486kg/m3。將(jiang)這(zhe)些數據代入式(8)、(9)組成(cheng)的方程組，解得A1=1.189，A2=0.0119。 根據式(shi)(6)可(ke)知(zhi)： 
將數據(ju)qV=3000m3/h，ρn=1.293kg/m3，A1=1.189，A2=0.0119，pg=5kPa，△p=0.7437 kPa代入式(10)，可求得：K=4025.5293。 ② 同時進行溫度、壓力補償(chang) 選擇積算儀(yi)計算模(mo)型： 式中Tn——標況溫度，K，取(qu)273.15K p0——當地大氣壓力，kPa pn——標準(zhun)大(da)氣壓(ya)，kPa，取101.32kPa 根據式(11)可(ke)知：  
將數據qV=3000m3/h，ρn=1.293kg/m3，L=273.15K，pg=5kPa，p0=100kPa，pn=101.32kPa，t=20℃，△p=0.74377kPa代入(ru)式(12)，可求(qiu)得：K=4025.3021。 3.2 過熱蒸汽(qi)測量 由于過熱蒸(zheng)汽(qi)(qi)密(mi)度(du)受(shou)溫度(du)、壓力影響較大，因此對(dui)過熱蒸(zheng)汽(qi)(qi)的密(mi)度(du)，要同時進行溫度(du)、壓力補償才能(neng)使得流量(liang)測量(liang)準(zhun)確。 某測點介質為過熱蒸汽，管徑規格為Φ219×6，操(cao)作壓力為200kPa，操(cao)作溫度為150℃，刻度流量(liang)(Z大流量(liang))為10000kg/h，當地(di)大氣壓力為100kPa。 通(tong)過威力巴流量計(ji)計(ji)算(suan)軟件可知，差(cha)壓上限(xian)為(wei)(wei)3.92113kPa，該數據為(wei)(wei)差(cha)壓變送器(qi)使(shi)用范圍的Z大值(zhi)。 由(you)于測點中過熱(re)蒸汽的(de)操作壓力(li)為(wei)200kPa，可設(she)定(ding)其壓力(li)補償范圍(wei)(wei)為(wei)0～400kPa；操作溫度(du)(du)為(wei)150℃，可設(she)定(ding)其溫度(du)(du)補償范圍(wei)(wei)為(wei)0～300℃。 Z高技術(shu)水平的(de)差壓式流(liu)量測量技術(shu) MY-WLB威力(li)巴采用(yong)了(le)*符合空氣動(dong)力(li)學原理的工(gong)程(cheng)結構(gou)設計，是(shi)一種(zhong)在(zai)精度(du)、功效及可靠方面達到了(le)無(wu)比(bi)程(cheng)度(du)的傳(chuan)感元件。
1、用途
適用于氣體、液體和蒸汽的高精度流量測量。威力巴是一種差壓式、速率平均式流量傳感器，通過傳感器在流體中所產生的差壓進行流量測量。威力巴反映流體真實的流速，其精度達到± 1.0%，重復性達± 0.1%。威力巴的突出優點是：輸出一個非常穩定、無脈動的差壓信號
2 、探頭的設計特點
截面形狀的探頭能產生精確的壓力分布，固定的流體分離點；位于探頭側后兩邊、流體分離點之前的低壓取壓孔，可以生成穩定的差壓信號，并且有效防堵。內部一體化結構能避免信號滲漏，提高探頭結構強度，保持長期高精度。 三、焦爐煤氣流量計工作原理簡介 當流(liu)體(ti)流(liu)過(guo)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)時(shi)，在(zai)(zai)其(qi)前部(bu)產生(sheng)一個高(gao)壓(ya)(ya)分(fen)(fen)布區(qu)，高(gao)壓(ya)(ya)分(fen)(fen)布區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)略高(gao)于(yu)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)靜壓(ya)(ya)。根據伯努利方程原理(li)，流(liu)體(ti)流(liu)過(guo)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)時(shi)速度加快，在(zai)(zai)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)后(hou)部(bu)產生(sheng)一個低(di)壓(ya)(ya)分(fen)(fen)布區(qu)，低(di)壓(ya)(ya)分(fen)(fen)布區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)略低(di)于(yu)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)靜壓(ya)(ya)。流(liu)體(ti)從探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)流(liu)過(guo)后(hou)在(zai)(zai)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)后(hou)部(bu)產生(sheng)部(bu)分(fen)(fen)真空，并在(zai)(zai)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)兩側出現旋渦。均(jun)(jun)速流(liu)量(liang)(liang)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)截面(mian)形狀(zhuang)、表面(mian)粗糙狀(zhuang)況和(he)低(di)壓(ya)(ya)取壓(ya)(ya)孔的(de)(de)(de)(de)(de)位置是決(jue)定(ding)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵因素(su)。低(di)壓(ya)(ya)信號的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)和(he)準(zhun)確對(dui)(dui)均(jun)(jun)速探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)精度和(he)性(xing)能(neng)起決(jue)定(ding)性(xing)作(zuo)用。威力(li)巴(ba)均(jun)(jun)速流(liu)量(liang)(liang)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)能(neng)精確地檢(jian)測(ce)到由流(liu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)速度所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)差壓(ya)(ya)。威力(li)巴(ba)均(jun)(jun)速流(liu)量(liang)(liang)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)在(zai)(zai)高(gao)、低(di)壓(ya)(ya)區(qu)有按一定(ding)準(zhun)則(ze)排布的(de)(de)(de)(de)(de)多對(dui)(dui)取壓(ya)(ya)孔，使準(zhun)確測(ce)平均(jun)(jun)流(liu)速成(cheng)為可能(neng) | 
