一、提問

飽和蒸汽流量測量應采用何種補償?

二、解答

這里所說的補償就是根據蒸汽的工況參數壓力或溫度求取其密度，然后代入關系式計算其質量流量。對于飽和蒸汽來說，可以只進行壓力補償，也可只進行溫度補償。究竟哪一種好，分析如下。

(1)查表法求取密度的一致性

飽和蒸汽采用溫度補償和壓力補償，在本質上是一樣的。其原因在于飽和狀態的蒸汽，其壓力和溫度之間呈單值函數關系，從蒸汽溫度查出的密度同與此溫度對應的壓力查出的密度是一致的。因此，采用溫度補償和壓力補償在原理上都是可行的。

(2)投資的差異

從節約投資和減少安裝工作量的角度考慮，因為一支鉑熱電阻的價格只及壓力變送器的幾十分之一到幾分之一，所以采用溫度補償較經濟。

(3)補償精確度的差異

采用溫度補償和壓力補償分別能得到多少補償精度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的準確度有關，而且同流量計類型、具體測量對象的工況和壓力變送器的量程選擇有關。總體來說測溫對補償精確度影響較大，具體分析如下。

①測溫誤差對流量測量結果的影響

溫度測量誤差同流量測量結果的關系，對于過熱蒸汽來說影響并不大，例如溫度為250℃的過熱蒸汽，若測溫誤差為1℃，在作溫度補償時引起流量測量結果不確定度約為0.096%R(差壓式流量)到0.19%R(渦街流量計)。影響較大的是溫度信號用于飽和蒸汽流量測量中的補償，例如壓力為0.7MPa的飽和蒸汽，其平衡溫度為170.5℃，對應密度為4.132kg/m3,如果測溫誤差為-1℃，并據此查飽和蒸汽密度表，則查得密度為4.038kg/m3，引起流量測量誤差約為-1.14%R(差壓式流量計)到-2.27%R(渦街流量計)。

②溫度傳感器精確度等級的考慮

測溫誤差同溫度傳感器的精確度等級和被測溫度數值有關，例如壓力為0.7MPa的飽和蒸汽，用A級鉑熱電阻測溫，其誤差限為±0.49℃，如果用此測量結果查蒸汽密度表以進行補償，則流量補償不確定度約為±0.56%R(差壓式流量計)到±1.11%R(渦街流量計)。而若用B級鉑熱電阻測溫，其誤差限就增為±1.15℃，則流量補償不確定度就增為±1.31%R(差壓式流量計)到±2.61%R(渦街流量計)。顯然，B級鉑熱電阻用于此類用途可能引起的誤差是可觀的，所以一般不宜采用。這里僅就不同精確度等級的測溫元件作相對比較。當然，這里所說的誤差還僅為測溫元件這一環節，至于流量測量系統的不確定度，還須計入流量二次表、流量傳感器、流量變送器等的影響。

③壓力變送器精確度等級、測壓誤差及其影響

壓力測量誤差同壓力變送器的精確度等級和量程有關，例如選用0.2級精確度、0~1MPa測量范圍的壓力變送器測量0.7MPa飽和蒸汽壓力，其誤差限為±2kPa。如果用此結果查蒸汽密度表以進行補償，則此誤差限引起的流量補償不確定度約為±0.13%R(差壓式流量計)到±0.25%R(渦街流量計)。顯然，壓力補償能得到的補償精確度比溫度補償高。

(4)具體實施時的困難分析

上面所述的兩種補償方法都是可行的這一觀點，僅僅是從原理上所作的討論，在具體實施時還會出現其他問題。

①安裝困難

用來測量飽和蒸汽質量流量的差壓式流量計，若選擇溫度補償，常因測溫套管距節流件太近而對流動狀態造成干擾或根本就無法安裝到理想部位而修改方案。

②由于相變而進入過熱狀態

對于干飽和蒸汽，以較高的流速流過渦街流量計時，由于壓損引起的絕熱膨脹往往使蒸汽進入過熱狀態，這時仍舊將它看作飽和蒸汽，并根據蒸汽溫度去查飽和蒸汽密度表，得到的數值明顯偏高。

由于上述種種原因，使得在測量飽和蒸汽質量流量時，僅僅測量溫度并據此查密度表，進而計算質量流量，在實踐中應用的并不多。