絕大多數(shù)液體在常溫條件下都有熱脹冷縮的特性,這對(duì)于流量傳感器以速度式為測(cè)量元件的系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生明顯誤差,即流體在工作溫度條件下的總量盡管控制得很準(zhǔn),但換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)得總量卻與預(yù)定值偏離很多。
糾正此項(xiàng)誤差的方法是對(duì)流體溫度影響進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。最簡(jiǎn)單的補(bǔ)償模型是如式(5.3)所示的一次函數(shù)式。
(5.3)
式中 k——溫度補(bǔ)償系數(shù);
——一次溫度系數(shù),℃-1;
tf——流體工作狀態(tài)溫度,℃;
td——流體設(shè)計(jì)狀態(tài)或參比狀態(tài)溫度℃。
具體實(shí)施時(shí),重要的是求取實(shí)際流體使用溫度范圍之內(nèi)的密度隨溫度變化系數(shù)平均值
1。下面以常見流體酒精為例,說明
求取方法。
表5.1所示是酒精、水混合物在不同酒精濃度條件下,密度與溫度的關(guān)系[3]。
表5.1 5~36℃酒精的密度/(kg/m3)
|
溫度/℃ |
酒精含量/% |
|
100 |
99 |
96 |
95 |
|
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36 |
801.99
801.14
800.3
799.45
798.6
797.76
796.91
796.06
795.21
794.36
793.51
792.65
791.8
790.95
790.09
789.24
788.38
787.53
786.67
785.81
784.95
784.09
783.23
782.37
781.51
780.65
799.78
778.92
778.05
777.18
776.31
775.44 |
807.05
806.21
805.36
804.51
803.66
802.81
801.96
801.11
800.25
799.4
798.54
797.68
796.83
795.97
795.11
794.25
793.39
792.53
791.67
790.81
789.95
789.08
788.22
787.36
786.49
785.63
784.77
783.9
783.04
782.17
781.2
780.44 |
820.27
819.42
818.58
817.72
816.87
816.02
815.17
814.31
813.45
812.59
811.73
810.87
810.01
809.15
808.25
807.42
806.55
805.09
804.82
803.95
803.08
802.21
801.34
800.47
799.6
798.72
797.85
796.97
796.1
795.22
794.34
793.46 |
824.24
823.39
822.54
821.69
820.84
819.98
819.13
818.27
817.42
816.56
815.7
814.84
813.97
813.11
812.25
811.38
810.51
809.65
808.78
807.91
807.03
806.16
805.29
804.41
803.54
802.66
801.78
800.9
800.02
799.14
798.26
797.37 |
如果常用濃度為96%,溫度變化范圍為15~25℃,則兩個(gè)點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的密度分別為811.73kg/m3和803.08kg/m3,F(xiàn)在酒精密度-溫度坐標(biāo)系中將這兩個(gè)點(diǎn)找出來,然后在其間用直線連接,按解析幾何的方法,則直線的斜率即為密度隨溫度變化的系數(shù)
。

=-0.865kg/(m3·℃)
取td=15℃,td所對(duì)應(yīng)的密度(參比密度)
=811.73kg/m3,連同
數(shù)值一同經(jīng)控制器面板上的操作鍵寫入儀表,則儀表運(yùn)行后就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
在流體溫度變化范圍不大,流體密度隨其溫度變化關(guān)系偏離線性不嚴(yán)重的情況下,采用一次函數(shù)補(bǔ)償引入的誤差并不大,但若溫度變化范圍較大,或流體溫度隨其溫度變化的關(guān)系偏離線較嚴(yán)重,就應(yīng)考慮采用較完善的補(bǔ)償公式,如一般二次多次項(xiàng)式。對(duì)于渦輪流量計(jì),補(bǔ)償公式為
(5.4)
式中
——一次溫度系數(shù),10-2℃-1;
——二次溫度系數(shù),10-6℃-1;
、
——分別為工作狀態(tài)和設(shè)計(jì)(或參比狀態(tài))流體密度,kg/m3。
的求取方法詳見本書第3章3.3.3節(jié)。
然后將
數(shù)值寫入流量定量控制儀的菜單中,儀表運(yùn)行后,就會(huì)按式(5.4)自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。