摘要(yao):通過對(dui)氣體玻(bo)璃管浮(fú)子流量(liang)計
氣體(tǐ)流量刻(kè)度示值(zhí)修正公(gōng)式的推(tuī)導,使氣(qì)體流量(liàng)刻度示(shì)🌍值修正(zhèng)公式的(de)表達式(shi)達到統(tǒng)一,并讨(tao)論了修(xiū)正公式(shi)🐆中各個(ge)物理量(liang)🐇使用時(shí)的物理(li)狀态,說(shuō)明🧑🏽🤝🧑🏻了氣(qi)體📞浮子(zǐ)流量計(ji)刻度示(shì)值修正(zhèng)的🍉方法(fǎ)和進行(hang)修正的(de)必要性(xìng)。
0前言
氣(qì)體玻璃(li)管浮子(zi)流量計(ji)(以下簡(jian)稱“
浮子(zi)流量計(ji)
")使用簡(jian)單,讀數(shù)直觀,被(bei)廣泛地(di)用在電(diàn)力、石化(hua)化工、冶(yě)金🔴、醫藥(yào)、環境監(jiān)測及科(kē)研教學(xue)等諸多(duō)領域。然(rán)而,氣體(tǐ)浮子流(liú)量計是(shì)⭕一種非(fēi)标準化(huà)儀表,根(gen)據其測(ce)量原理(lǐ),應按實(shí)際被測(ce)介質和(hé)🥵工作狀(zhuàng)态進行(háng)刻度,但(dan)生産廠(chǎng)家爲了(le)批👌量生(sheng)産,一般(ban)都是在(zài)壓力p=101325Pa、溫(wen)度T=293K(20℃)的狀(zhuàng)态下用(yòng)空氣進(jìn)行标定(ding)的,使得(de)浮子流(liú)量計的(de)✂️指示值(zhi)讀數與(yu)⭐被測介(jiè)質的實(shi)際流量(liàng)之間存(cún)在着一(yi)定的誤(wù)差,因而(ér)需要對(dui)原有的(de)指示值(zhí)加以校(xiào)正💘。但要(yao)注意的(de)是,絕大(da)⭕多數生(shēng)産廠家(jiā)都🔱是在(zài)壓力p=101325Pa、溫(wen)✍️度T=293K(20℃)的狀(zhuàng)态即标(biāo)準狀态(tai)🌈下用空(kōng)🔞氣對浮(fu)子流量(liàng)計進💋行(hang)标定的(de),隻有個(ge)别生産(chǎn)廠家是(shi)在非标(biāo)準狀态(tai)下進行(háng)标定的(de)。因此,在(zài)檢定和(hé)使用時(shi)就應留(liu)意生産(chǎn)🎯廠家在(zai)浮子流(liu)量計上(shàng)所⛹🏻♀️标注(zhu)的标定(ding)狀态,以(yi)免在修(xiu)正時發(fa)生錯誤(wù)。.
1刻度示(shì)值修正(zhèng)
1.1浮子流(liú)量計的(de)基本流(liu)量方程(cheng)式
浮子(zǐ)流量計(jì)的結構(gou)和工作(zuo)原理如(rú)圖1所示(shì),由.其工(gong)作原理(li)可以得(de)出流量(liang)基本方(fāng)程式爲(wèi):
式中:Q爲(wèi)被測介(jie)質的體(tǐ)積流量(liang);qs爲介質(zhì)的.質量(liang)流量;R爲(wei)玻璃管(guǎn)内截面(mian)半徑;r爲(wèi)浮子截(jie)面半徑(jing);θ爲玻璃(li)管内側(cè)壁的傾(qing)斜角度(dù);C爲儀表(biǎo)常數,與(yu)流體的(de)流動形(xíng)态和轉(zhuǎn)子的形(xing)🌈狀等因(yin)素有關(guan);Vƒ爲浮子(zi)體積;Aƒ爲(wèi)轉子的(de)最大截(jie)面積;g爲(wei)重力加(jia)速度;ρƒ爲(wei)轉子的(de)密度;ρ爲(wei)被測介(jie)質的密(mì)度;H爲轉(zhuan)子停留(liu)的高度(dù)。
對于測(cè)量氣體(tǐ)來說,于(yú)ρƒ》ρ,所以ρƒ-ρ≈ρƒ°因(yin)而式(1)可(kě)改寫爲(wèi):
1.2浮子流(liú)量計的(de)刻度示(shi)值
如前(qián)所述,用(yong)于測量(liàng)氣體流(liu)量的浮(fu)子流量(liàng)計是在(zai)🐕标準😘狀(zhuàng)态(壓力(lì)p=101325Pa、溫度T=293K)下(xià)用空氣(qi)進行标(biao)定刻度(du)的,由式(shi)(2)可得出(chū)标準狀(zhuang)态下流(liú)量方程(chéng)式爲:
式(shi)中:Q0爲标(biāo)準狀态(tài)下空氣(qì)的體積(ji)流量,即(ji)刻度示(shi)值;ρ0爲✌️标(biāo)準✨狀态(tài)下空氣(qì)的密度(dù)。
1.3刻度示(shi)值的密(mì)度修正(zhèng)
在标準(zhun)狀态下(xia),當被測(cè)介質爲(wei)非空氣(qì)氣體時(shí),雖然實(shi)際♻️的工(gong)作狀态(tai)和标準(zhun)狀态相(xiang)同,但被(bèi)測介質(zhi)的密度(dù)👉不同于(yu)空氣,必(bi)須對流(liú)量計的(de)示值加(jiā)以修正(zheng)。由式(2)可(ke)得出被(bèi)測介質(zhì)在标準(zhun)狀态下(xia)的流量(liang)方程式(shi)爲:
Qt爲标(biao)準狀态(tai)下被測(cè)介質的(de)體積流(liu)量;ρ1爲标(biāo)準狀态(tai)下被測(ce)介🤟質的(de)密度。
式(shi)(4)除以式(shi)(3)可以得(dé)出:
1.4刻度(dù)示值受(shòu)溫度、壓(yā)仂影響(xiang)的修正(zheng)
在絕大(dà)多數情(qíng)況下,實(shi)際測量(liang)的工作(zuò)條件不(bú)同于浮(fú)子流量(liang)計标定(ding)時的标(biao)準狀态(tài),即使測(ce)量介質(zhi)相同,由(yóu)于空氣(qì)的密度(dù)受溫度(dù)、壓力影(yǐng)響變化(huà)較大,所(suǒ)☔以也必(bi)🌈須對其(qi)流量示(shì)值進行(hang)溫度和(hé)壓力修(xiū)正(其🌂實(shi)質仍是(shi)對密度(dù)進行修(xiū)正),由式(shì)(2)可得出(chu)✊工作狀(zhuàng)态⛱️下流(liu)量方程(cheng)式爲:
的(de)絕對溫(wēn)度;Po爲标(biao)準狀态(tai)下的壓(yā)力;T0爲标(biāo)準狀态(tai)下的絕(jue)對溫度(dù)。
一般情(qing)況下,流(liú)量大小(xiǎo)都依标(biao)準狀态(tài)爲基準(zhun),所以⛹🏻♀️,應(ying)将工作(zuo)狀态下(xia)的流量(liàng)值折算(suàn)爲标準(zhun)狀态下(xia)的流量(liang)❄️值,折算(suan)後爲:
式(shi)中:Q2爲在(zài)操作狀(zhuang)态下空(kōng)氣的體(ti)積流量(liang)換算爲(wei)标準狀(zhuàng)态下的(de)🔞體積流(liu)量。
1.5同時(shi)對密度(dù)、溫度和(hé)壓力進(jìn)行修正(zhèng)
當被測(ce)介質爲(wei)非空氣(qì)氣體時(shi),就需要(yào)對密度(dù)、溫度和(he)壓力🥰同(tong)時進行(háng)修正,同(tong)樣用前(qián)面所述(shu)的推導(dao)方法,可(ke)🏃🏻♂️以得出(chu):
2結束語(yu)
上述經(jing)理論推(tui)導所得(de)的式(5)、式(shì)(12)、式(14)三個(gè)修正公(gōng)式均♌可(ke)用🐆于🔴浮(fú)子流量(liàng)計的氣(qi)體流量(liang)修正,使(shi)用時可(ke)根據已(yǐ)知狀态(tai)的物理(lǐ)量和⁉️所(suǒ)要求狀(zhuàng)态的被(bei)測介質(zhi)流量任(ren)選一個(gè)校正公(gong)式進行(háng)計算,都(dou)可以得(de)到正💛确(què)的計算(suan)結果。關(guān)鍵問題(tí)是修正(zhèng)公式在(zài)使用時(shi)應特别(bie)注意弄(nong)清楚各(gè)個物理(li)量的使(shi)用狀态(tài),即标準(zhun)狀态(p0T0)、操(cao)作狀态(tai)(p1T1),否則會(huì)增大浮(fú)☔子流量(liàng)計的示(shì)值誤差(cha)。
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