在流體的測量中,流體的狀態(tài)會隨著工況的變化而發(fā)生變化。對于液體而言,一般情況下,它的參數(shù)發(fā)生的變化不是很大,無須對參數(shù)進行調(diào)整。但氣體不一樣,由于氣體微粒之間的作用力小,即所謂的范德華力,這是一種非常微弱的存在,所以氣體的工況會隨著溫度和壓力的變化而發(fā)生很大的變化。
因此,我們經(jīng)常能夠看見,在氣相管線中的流量計兩邊,大多有溫度計和壓力計的存在,有時只有其中一臺,此時表明另外的那個參數(shù)變化可忽略不計,有時兩種表都有。這些儀表的存在是為了進行溫壓補償。因為我們在計量氣體的體積時,是為了得到理想狀態(tài)下的體積,而氣體在實際狀態(tài)下的體積是沒有意義的,因為上面已經(jīng)講過,氣體體積會隨著工況的不同而變化很大。這時,我們需要用到理想氣體狀態(tài)方程式,也叫克拉佩龍方程式:
式中 p——氣體壓力,Pa;
v——氣體體積,m3v
R——理想氣體常數(shù),n=8.314;
n——摩爾數(shù),mol;
T——溫度,K。
雖然該方程式只適合理想狀態(tài)下的氣體,而我們一般測到的氣體溫度和壓力不是處在理想狀態(tài)下,但是可以這樣認為,對于那些難于壓縮或者冷凝點很低的氣體來說,可以用該公式計算。假設理想氣體為狀態(tài)1,實際測得的狀態(tài)2,則有
我們需要得到的數(shù)值是理想狀態(tài)下的體積,由此可得
。
這樣就能得到氣體的理想狀態(tài)體積。
有時,我們可以這樣理解,在流體流量測量中,只要流體出現(xiàn)不同工況,流體的密度就會隨之發(fā)生變化,此時就要不斷地根據(jù)當前流體的工況,對流體的密度參數(shù)進行調(diào)整,由此可見,壓力補償或者溫度補償,或者溫壓補償都是密度補償。而通過理想氣體密度和實際氣體密度的換算,也可以求出該氣體的體積,進而可以得到流體的質(zhì)量。