差压式蒸汽流量计温度补偿
从两方面对温度作了补偿:节流件节流孔直径的温度补偿和差压变送器的温度补偿。(1)节流件节流孔直径的温度补偿由上所述,在式(1)中,节流件节流孔直径d应为工作条件下的数值,而在孔板的设计、加工、检测中,均以常温状态下的数值为依据。显然,与工况条件相比,是有一定误差的,主要是温度系数造成在不同温度下两者的直径有一些不同,在常规仪表中是忽略这种影响的。但孔板的孔径对测量的影响是比较大的,为了提高测量精度,就不能忽视这一因数,而且在计算机高度发展的今天,完全有可能来解决这一问题。IAS-8660就是利用计算机技术,根据测得的孔板实际温度,按照孔板材料的温度系数曲线进行实时修正,从而进一步提高了测量精度。
在公式中,直径比β(β=d/D)值也受温度的影响,但由于节流件的材料和管道的材料具有几乎相近的温度系数曲线,因此β值对温度变化来说可以认为是一常数,为了适当的简化运算,此处就不再进行修正。
(2)差压变送器的温度补偿为了进一步提高测量精度,以适应不同条件下的使用环境,对差压变送器实现宽温度补偿。
电容式差压传感器是由一个可变电容组成的传感部件,称之为δ室,δ室是由两侧的隔离膜片、灌充液和一个张紧的弹性元件———中心膜片组成。它的工作原理是:过程压力通过传感组件作用在δ室上,作用在δ室两侧的压力差使中心膜片产生相应的变形位移,位移量与差压成正比。这种位移进而转变为电容极板上形成的差动电容,差动电容量和过程差压的关系可由下式表达:
式中:K为常数;CH为高压侧极板和传感膜片之间的电容量;CL为低压侧极板和传感膜片之间的电容量。
然而,众所周知,由弹性金属做成的中心膜片其弹性系数是受温度变化影响的,位移量与差压在不同的温度情况下并非成线性正比关系。虽然在一定的温度变化范围内其弹性系数的变化是很小的,但由于流量的测量对差压的变化十分敏感,差压的微小变化会影响测量的精度,尤其是在小信号下影响更为明显。
为了提高测量的精度,尤其是提高小信号下的测量精度,减小在不同温度变化情况下的零位漂移,差压传感器上还增加了温度测点,以测出差压传感器在工作状况下的实际温度,通过计算机运算,对弹性系数进行实时修正,在-40℃~120℃范围内实现零温度系数,从而提高测量精度,向下拓展了下限测量范围,并扩大了工作温度的适应范围。