1、流量因数C的补偿
流量因数C是表征孔板流量计节流装置特性的主要参数。它是雷诺数Re和β的函数。文献[2]中描述了角接取压标准孔板的流量因数变化图，它是一个随流 量变化的量。其值随雷诺数Re的上升而下降，当雷诺数Re大于一定值趋向无穷大时，流量因数C趋向于常数Ck，而且孔径比β越大，流量因数C的变化幅度也 越大，使C趋向于常数Ck的雷诺数Re也越大。
流量因数C与β和Re的之间的定量关系为:
对于给定的标准孔板，当孔径比β为一常数，流量因数C仅是雷诺数Re的函数C=f ( Re )。如当β=0.5时，由(2)式得:
在式(1)中将C用(2)式而不是一个常数来代替可提高计量的精度。如对于设计计量点为42t/h、孔径比0.6037的角接取压标准孔板，当实际流量为1.41t/h会产生2.4%的误差，而运用(2)式就可避免。
2、水蒸汽膨胀因数 ε的补偿
法兰取压节流孔板的可膨胀系数为:
由式(1)可知，在其它参数不变的情况下，水蒸汽流量qm与 ε之间的关系可简化为:qm=k ε ε .√ΔP，其中k:在工程应用中可看作常数。在测量水蒸汽的流量时， ε的变化对流量9。的影响可以从以下的例子中看出。
测量过热水蒸汽流量，孔板设计时的额定值为:流量9设二40. 0t/h，孔径比 β =0.621 0、水蒸汽膨胀因数 ε设=0.975 1，此时对应的压差为△P设=50kPa;实际应用中水蒸汽流量为 t/h时，对应的压差而将参数代人式(4)，此时的水蒸汽膨胀因数 ε =0.999 60在测量中如果仍然按照额定 ε 设=0.975 1进行计算，所得流量会产生相对误差:
由此可见，在测量水蒸汽流量时，若把。当作常数处理将产生误差，有必要对。进行修正。修正的方法为:测量时，在确定的β下，将 ε 用((4)式代人。
对于角接取压节流孔板，其可膨胀因数为:
对其进行分析，仍然可得上述结论。
3、水蒸汽密度ρ的补偿
在其它参数不变的情况下，水蒸汽流量qm与密度P之间的关系为:qm=kp√ρ，可以看出，水蒸汽流量与水蒸汽密度的平方根成正比关系。水蒸汽是可压缩性气体，当其压力、温度变化时，其密度将发生明显的变化，这将引起流量很大的误差。
因实际水蒸汽状态(压力、温度)与流量计设计时水蒸汽状态(压力、温度)偏离造成的相对误差可由下式表示:
假如设计孔板流量计时是按照0.5MPa所对应的饱和水蒸汽密度ρ设=2.667kg/m3设计的，则在不同工况下所产生的误差如表1.
由表1可以看出，水蒸汽密度的变化造成的测量误差可能很大，水蒸汽的实际状态偏离孔板设计状态越严重，所引起的误差就越大。
要补偿密度变化所引起的这种误差，就不能将式(1)中的密度以设计工况下的密度来代人，而要将水蒸汽密度看作压力P和温度t的函数，即 ρ=f(P,t)。由于没有同时满足水蒸汽高精度和宽量程的ρ=f(P, t)表达式，工程应用时可根据所选量程，借助水蒸汽密度表[3]进行函数拟和，然后将拟和的解析式带人(1)式。作者运用MATLAB对水蒸汽的密度进行 拟和。
当温度的变化范围为300℃一600℃、压力变化范围为1.0~5.0MPa时，拟和函数为:
实验证明，在这个温度和压力范围内，密度的相对误差不超过0.4%，流量的相对误差不超过0.2%。拟和范围减小时，误差将会更小。
测量水蒸汽流量时如果设计工况为200℃，孔板内径为d设，则孔板内径在实际工作状态下的修正公式为:
在其它参数不变的情况下，水蒸汽的流量qm与孔径d之间的关系为:
如果孔板工作的温度范围为100℃一300℃，孔板材料为1 Cr18 Ni9Ti，查表得a = 17.2 x 10-6/℃，孔板内径为50mm，则由孔板内径所造成的最大相对误差为:
由此可知孔板内径所引起的误差很小，在一般的测量中不需要考虑其误差的影响;在温度变化很大或需要高精度计量时可以用式(8)进行补偿。
对于压差△P的测量一般用差压变送器，智能变送器的精度一般都很高。如HD3051CD的精度可达0.5级。只要选用高精度的差压变送器就可以达到所需要测量的技术要求。 |
