【摘要】本文介绍了在Micro Motion质量流量计流量与密度测量中压力补偿的情况，对采用1700/2700型变送器流量和密度测量进行实时压力补偿的情况进行分析。
　　
【关键词】实时压力补偿 质量流量计流量 密度测量
　　
随着科里奥利力质量流量计的广泛应用，人们逐渐认识到质量流量计在使用过程中壓力变化对测量精度的影响。这种压力影响是由于过程压力偏离校准压力而导致的传感器流量和密度灵敏度的变化。Micro Motion质量流量计以其高精度、高可靠性等优点，在石化行业贸易计量领域占有较大份额。本文就以Micro Motion质量流量计为例探讨如何在流量与密度测量中实现实时补偿。
　　
1 关于流量测量的压力补偿情况
　　
不同校准压力且实际工作压力相对稳定的工况条件下，对传感器流量校准的系数进行调整，从而达到流量测量的压力补偿[1]。
　　
对于流量校准系数的前五位数字，采用的是以下等式的数字：
　　
KF原[1+0.01KP（P测量-P校准）]=KF新 （式1）
　　
KF新是指进行压力补偿后流量校准系数；KF原是指没有进行压力补偿的流量校准系数；KP是对流量的压力补偿系数；P测量是传感器入口的表压力（psi）；P校准则代表校准流量计流量时的表压力（psi）。
　　
例如，100磅/英寸2的表压力情况下的CMF300型传感器。在20psig的情况下对流量进行校准之后，那么传感器的流量系数是697.624.75。 KF新=697.95
　　
在新的流量校准系数中，其中包含温度系数3位，为697.624.75。
　　
D300、D600、DL100、DL200以及CMF300型传感器，在与流量计流量校准压力差值较大且有相当大的压力变化时，对流量的输出进行调整，使得实时压力补偿在流量测量中得到实现。流量输出可以使用以下等式：
　　
Qm测量[1+0.01KP（P测量-P校准）]=Qm补偿
　　
（式2）
　　
Qm补偿表示实行压力补偿之后的质量瞬时流量；Qm测量表示没有实行压力补偿的质量瞬时流量。
　　
2 关于密度测量的压力补偿情况
　　
不同校准压力且实际工作压力相对稳定的工况条件下，可以对密度校准的系数进行调整，从而达到密度测量的压力补偿[1]。
　　
CMF300型传感器进行密度校准时，主要是调整K2的密度系数；而D300、D600、DL100以及DL200型传感器进行密度校准时，主要是调整密度校准系数中的第二个五位数字。
　　
首先：利用以下公式得到密度位移的数值：
　　
KP（P测量-P校准）=密度位移 （式3）
　　
KP表示密度的压力补偿系数；P测量表示传感器入口表压力（psi）；P校准表示校准流量计密度时的表压力（psi）。
　　
其次，得到密度位移的数值之后，对压力补偿后的密度进行计算：
　　
密度位移+测得的密度=压力补偿后的密度
　　
最后，得出压力补偿后的密度后，在利用以下公式对K2密度系数进行计算，或是计算密度校准系数的第二个五位数字。
　　
[（K2原-K1）*测得的密度/压力补偿后的密度]+K1 =K2新 （式4）
　　
[（第二个五位数字原-第一个五位数字）*（测得的密度/压力补偿后的密度）]+第一个五位数字=第二个五位数字新 （式5）
　　
例如，当1700/2700型变送器与具有316L不锈钢流量管的D300型传感器联接时，流量计显示的密度是0.995g/cm3，0.998g/cm3是进行压力补偿后的密度。在密度校准系数的第一个五位数字为09615，第二个五位数字为13333。13325=第二个五位数字新
　　
在新的密度校准系数有13位，其中温度的密度系数为09615133254.4。
　　
D300、D600、DL100、DL200以及CMF300型传感器，在与密度校准压力差值较大且有相当大的压力变化时，对密度的输出进行调整，使得实时压力补偿在密度测量中得到实现。密度输出可以使用以下等式：
　　
测得的密度+[KP（P测量-P校准）]=压力补偿后的密度 （式6）
　　
采用Micro Motion 1700/2700型变送器对流量与密度测量进行实时压力补偿图1？1700/2700型变送器实时压力补偿接
　　
线图
　　
假如已经知道传感器入口的压力情况，在对流量与密度测量进行实时压力补偿，可以采用个人计算机或是外部仪表进行计算[2]。1700/2700型变送器能够补偿传感器流量管的压力影响。配置压力变送器输出模拟信号（HART），以获取实时压力值。压力变送器与流量计算机毫安输入端子连接；1700/2700型变送器和流量计算机的毫安输入端子连接。实时压力补偿在流量与密度测量中得以实现的步骤为：
　　
第一，对变送器HART地址进行设定：1700/2700变送器的HART地址设置为1，压力变送器的HART地址设置为0，并对压力变送器的标签进行定义（如定义为PT01）。
　　
第二，对流量校准时的压力进行设定。通常情况下，流量计出厂时的校准压力为20psig，假如用户对流量重新进行校准，并对变送器的使用压力输入实行压力补偿，那么用户必须设定校准的压力值[3]。
　　
第三，对流量和密度的压力补偿系数进行设定。两个附加的压力补偿系数可以被组态流量和密度。定义如下：
　　
流量系数—每psi压力对应的流量变化百分比；
　　
密度系数—流体密度变化，in g/cm3/
　　
psi；
　　
不是所有的传感器或应用都需要压力补偿系数。数值与传感器产品数据表查到压力影响值符号相反。
　　
第四，设置压力补偿方式为轮询方式。使用Prolink II 软件对1700/2700变送器进行压力补偿的设定：选择External Pressure Compensation（使用外部压力数据）；在External Tag文本框内，输入要轮询的压力变送器的标签（如PT01）。
　　
第五，检查实时压力值。在Prolink II软件Current Value文本框中查看接收到的实时压力信号值。
　　
3 结束语
　　
综上所述，按照上文中的接线方式，并做相应设置后，那么1700/2700型的变送器就能够实现在Micro Motion质量流量计流量和密度测量的实时压力补偿。
　　
参考文献
　　
[1] 王浩，范广涵，廖常俊，周天明.应用最小二乘法完善质量流量计的工作曲线[J].仪器仪表学报. 2008（06）
　　
[2] 麦金洪.科氏力质量流量计的原理和应用[J].科技咨询导报. 2008（20）
　　
[3] 龚苏妮，黄海珍.科里奥利质量流量计的应用[J]. 大众科技. 2011（07）
　　
作者简介
　　
娄娟 （1982.07--） 女 ，河北邯郸，硕士研究生，仪表部主任 研究方向：工业电气自动化