多变量，差压变送器，微差压变送器

Why many engineers think flow measurement is one hard works?

多变量流量变送器和系列测量可以广泛用于化工，冶金，电力等各种工业领域，只要有管道，就会有流体流量，就会有流量测量，流量控制，流量问题是流程工业（主要温度，压力，液位物位和流量等物理量）中最重要的测量之一。

流量测量困难，因为流体是流动的，而其它物理量基本是静止的。在封闭管道横截面里，每一点的流速都是不同的。管道中央流速快，外侧则慢。只有当横截面前有足够长的直管段时，横截面任意点的流速才趋于相同/相近，且上下左右对称。这是流量单点测量的理论基础。

流体的三种流态（气体、液体和蒸汽）中，气态的流体可以被压缩，其流速随着温度压力的变化而变化，是动态过程。所以在进行质量流量的计算时，需要进行密度的动态补偿。气体流量还受到气体的膨胀系数影响，流速越快，气体流动越不稳定；流速越慢，膨胀系数趋于1（常数）。其主要受工况压力、实时差压和节流装置压损等许多因数影响。由于膨胀系数在流量计算公式中处于放大倍数的位置，大小变化1%，就影响质量流量值的1%。由于气体质量轻，若管道走向（如双平面弯管）比较复杂，直管段短，很容易出现漩涡或者局部漩涡，导致测量无法进行，故气体流量计的安装位置和直管段非常重要。此外，气体中会含有一定量的水份，即气体中含有一定的湿度，这样的气体称为双相流，气体标况密度会因此产生误差。此时使用理想气体方程计算工况密度也会有误差，从而无法准确计算出气体质量流量。标称的仪表测量精度只能是在标准计量院里得到，说明气体质量流量计量是一个复杂的难题。

液体不可压缩，不需要压力补偿，且温度变化小，介质密度比较大，因此对质量流量的影响不大，只需要进行温度补偿。但是当液体温度达到沸点附近时，密度极度不稳定，波动比较大，高精度的水测量还是需要温压补偿。对于大多数液体，只能根据用户提供工况密度来计算，无法补偿。

蒸汽是一种特别的气体，介质密度与温度和压力密切相关，因此不能按照理想气体状态方程计算密度。蒸汽密度有相应的国际标准，可以通过查密度表的方式获得当前密度。饱和蒸汽状态时，可通过介质温度确定工况密度和工况压力；或者由介质压力确定工况密度和温度；过热蒸汽三者之间没有类似的关系。饱和/过热蒸汽测量必须进行实时温度/压力补偿，需要差压/压力/温度在同一个位置取得。通常情况下，蒸汽的温度压力都比较高，导致管道内径会实时发生改变，膨胀系数极不稳定。蒸汽流量的测量对流量传感器和变送器算法都是考验。