涡街流量计为什么要温压补偿

涡街流量计在测量气体或蒸汽流量时，必须进行温度和压力补偿（温压补偿），而在测量液体流量时通常不需要（液体可视为不可压缩流体）。以下是具体原因和补偿原理：

1. 为什么需要温压补偿？

(1) 气体/蒸汽的密度随温压变化

涡街流量计直接测量的是工况下的体积流量（单位：m³/h），但实际应用中需要的是标准状态下的体积流量（Nm³/h）或质量流量（kg/h）。

气体：遵循理想气体状态方程PV=nRT，密度 ρ 受温度（T）和压力（P）直接影响：

ρ=（P·M）/（R·T）

（M为摩尔质量，R为气体常数）

压力升高或温度降低 → 气体密度增大 → 相同体积流量下质量流量增加。

蒸汽：

饱和蒸汽：密度仅由压力（或温度）决定（因两者一一对应）。

过热蒸汽：需同时补偿压力和温度。

若不补偿：

显示的体积流量虽准确，但质量流量或标准体积流量会偏离真实值，导致贸易结算或工艺控制误差。

(2) 液体一般不需要补偿

液体密度受温压影响*小（不可压缩流体），但高温液体（如导热油）可能需要温度补偿以修正密度。

2. 温压补偿的实现方式

(1) 补偿公式

标准状态体积流量（Nm³/h）：

Qn=Q⋅（P/Pn）⋅（Tn/T）

（Q：工况体积流量，Pn：标准大气压，Tn：标准温度273.15K，P/T：实际工况值）

质量流量（kg/h）：

Qm=Q⋅ρ=Q⋅（P⋅M）/（R⋅T）

(2) 硬件配置

内置补偿：高端涡街流量计集成温压传感器，自动计算。

外接补偿：通过PLC/DCS系统接收外部温度、压力信号，实时修正。

3. 何时必须使用温压补偿？

介质类型：气体（如空气、天然气）

是否需要温压补偿？必须

原因：密度随温压显著变化。

介质类型：饱和蒸汽

是否需要温压补偿？需压力补偿（或温度）

原因：压力与密度一一对应。

介质类型：过热蒸汽

是否需要温压补偿？需压力和温度补偿

原因：密度由P、T共同决定。

介质类型：液体（如水、油）

是否需要温压补偿？通常不需要

原因：密度变化可忽略（*端高温除外）。

4. 不补偿的后果

贸易结算：气体/蒸汽流量计费误差可达10%~30%（如压力降低10%，显示值可能低估10%）。

工艺控制：反应釜进气量、燃烧效率等因密度变化失控。

5. 注意事项

传感器安装位置：

压力变送器应安装在流量计上游（避免节流后压力降低）。

温度传感器需插入管道中心，保证测量代表性。

参数设置：

标准状态定义（如Pn=101.325kPa，Tn=20℃或0℃）需与合同一致。

蒸汽测量：

饱和蒸汽优先用压力补偿（因温度测量延迟大）。

总结

涡街流量计的温压补偿本质是将工况体积流量转换为质量流量或标准体积流量，核心原因是气体/蒸汽的密度随温压变化。正确补偿可确保测量精度，避免经济损失或工艺风险。

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