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氣體轉子流量(liang)計檢定與使用
發(fa)布時間:2025-12-15
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0引言
氣體(ti)轉子流量計
溫度(dù)壓力補正公式由(yóu)流量的基本公式(shì)與流量狀态的換(huan)算公式及理想氣(qì)體狀态議程推導(dao)而來。根據所計量(liàng)氣體流量🧡的狀态(tài)(标準狀态或工作(zuò)狀态)不同,其溫度(du)壓力補正系數也(yě)不相同,互爲倒數(shù)關😄系。
目前在對氣(qì)體轉子流量計計(jì)量和使用過程中(zhong),對溫度🛀壓力補正(zhèng)存着認識上的差(cha)異,從而在實際工(gong)作中經常碰到過(guo)一些因認識上的(de)差異而導緻一些(xie)不必要的錯誤,以(yi)及時常走彎路的(de)現象,現将對💁這一(yī)問題的認識與體(tǐ)會提出來以供大(dà)💘家商榷。
1問題的提(ti)出
大家都知道氣(qi)體轉子流量計的(de)刻度流量爲标準(zhǔn)狀态🏒下的流量(即(jí)流量計的氣體絕(jué)對壓力在101325Pa和流量(liàng)計🔴的氣體溫度在(zài)20.0℃時的流量),而我們(men)在實際的檢定工(gōng)作中,由于🈲溫度和(he)壓力都是可變量(liàng)。因而在檢定或使(shi)用過程中溫度和(he)壓力不可能與氣(qi)體轉子流量計的(de)刻度狀态保持一(yī)緻。根據氣體狀态(tài)方程可知,我們在(zài)檢定氣體轉子流(liú)量計時就必須對(duì)其溫度和壓力進(jin)行補正。根據國家(jiā)檢定規程JG 257中對檢(jiǎn)定🏃♂️氣體轉子流量(liàng)計🔞的示值修正在(zài)氣體溫度和壓力(lì)改變時🛀給出了氣(qì)體轉子流量計的(de)補正公式爲:
式中(zhong): qv爲轉子流量計在(zài)刻度狀态下的實(shi)際流量; Vs爲排出(流(liu)入)裝㊙️置内的氣體(ti)體積;T爲排出(流入(ru))的時間; pn, ps, pm分别爲标(biao)準狀态下,裝置内(nèi)和流量計前的氣(qi)體絕對壓力, pn= 101325Pa; Tn, Ts, Tm分别(bié)爲标準狀态下,裝(zhuang)置内和流量計前(qian)的氣體熱力🙇🏻學溫(wen)度, Tn= 293.15K。
公式(1)如何推導(dǎo)而來?并且實際應(ying)用時又應該注意(yì)哪些問🤟題?我💯們以(yi)容積法爲例進行(hang)探讨。
2公式的推導(dao)
根據流體的連續(xu)性方程與伯努利(li)方程可知一定🈲質(zhi)量的🔴氣體流經标(biao)準裝置和流經氣(qì)體轉子流量時的(de)關系爲
式中: Vm爲排(pái)出(流入)氣體轉子(zi)流量計内的氣體(ti)體積💯。則
根據瞬時(shí)流量公式可知:
将(jiang)公式(3)帶入公式(4)得(dé)
根據轉子流量計(jì)的工作原理可知(zhi):
設轉子的流量常(cháng)數爲a(以下公式分(fèn)别爲: aN和am);錐管内💔徑(jing)🌈爲Df;錐管的錐角爲(wei)φ;浮子的體積爲Vf;浮(fu)子的密度爲ρf;浮子(zǐ)停留的高度爲h;轉(zhuǎn)子的氣體密度爲(wei)ρ(以下公式分别爲(wei)🥵ρN和ρm)
式中: qn爲轉子流(liu)量計在标準狀态(tài)下的實際流量; qm爲(wei)轉子❄️流量計在實(shi)際工作狀态下的(de)實際流量。
由(7)÷ (6)得
當(dang)被測流體的粘度(dù)與标定介質的粘(zhān)度相差不大🈲時,aN≈ am。因(yin)🆚ρf≥ ρN和ρm,所以ρf-ρN≈ ρf-ρm,則公式(8)可(ke)簡化爲
式中: KN爲轉(zhuan)子流量計在标準(zhǔn)狀态下的氣體壓(yā)縮系數; Km爲轉子流(liu)量計在實際工作(zuò)狀态下的氣體壓(yā)縮系數。
在壓力較(jiào)低﹑理想氣體假定(ding)成立的範圍内,氣(qì)體壓🐇縮系數≈ 1,即Kn≈ Km,則(zé)公式(10)可簡化爲
由(you)(16)式可知當氣體的(de)溫度壓力變化時(shí)其流量也随之發(fā)生改變,既氣體的(de)密度也随之發生(shēng)改變。
3應用
綜合上(shàng)述檢定氣體轉子(zǐ)流量計時溫度壓(yā)力補正公式👉,可🤩以(yǐ)得出以下結論:可(kě)知當氣體的溫度(dù)壓力變化✊時其💞流(liu)量也随❤️之發生改(gǎi)變,既氣體的密度(dù)也🛀🏻随之發生改變(bian)。在選擇氣體流量(liang)的溫度壓力補正(zheng)公式,要依據氣體(tǐ)轉🤞子流量計所選(xuan)定的刻度狀态而(er)定,在實際🔱的氣體(ti)流量計量中,通常(cháng)所計量的是标準(zhǔn)狀态下(0℃ ,101.325kPa及20℃ , 101.325kPa)的氣體(tǐ)體積流量,這一點(diǎn)應引起大家的重(zhòng)視,否則謬☔之大矣(yi)🌈。同時得注意補正(zhèng)的溫度🍓和壓力的(de)類别,溫度㊙️爲氣體(ti)的氣體熱力學溫(wen)度即👄爲攝氏溫度(du)+ 273.15,壓力爲氣體絕對(dui)壓力即檢定時的(de)大氣壓力+表壓,這(zhè)一👄點大家✉️在檢定(ding)過程中🎯必須也得(dé)非常清楚;由于流(liu)量和壓力的單位(wei)有許多種,在檢🌈定(dìng)的同時還必須注(zhu)意各👄參數❤️的💘換算(suan)單位必須保持一(yi)緻;以及在測量壓(yā)力時必須😍注意🐅測(cè)量壓力的管徑應(ying)與被測對象的管(guǎn)徑一緻,若兩者之(zhī)間的差異較大時(shí)會造成流量壓力(lì)測量不真🔞實,導緻(zhi)壓力補正的結果(guǒ)與實際出現偏差(chà)。總之在檢定過程(chéng)中若不注意以上(shang)的因數,将✊最終導(dǎo)緻流量的計算結(jié)果值與實際值之(zhī)間産生較大的誤(wu)差,從而影響測試(shi)結果的真實性和(hé)量值傳遞的可靠(kào)性。
4使用
氣體轉子(zǐ)流量計在實際使(shǐ)用的狀态,往往與(yu)刻度狀态不同🈲。因(yin)此,使用時讀取的(de)流量示值,并不是(shì)流過流量計的流(liu)體的真實流量,必(bi)須對使用的狀态(tai)進行修正,才能得(dé)到真👨❤️👨實的流量。
轉(zhuan)子流量計在使用(yòng)狀态下的流量示(shi)值按公式(12)計算;轉(zhuǎn)子流量計在标準(zhun)狀态下的流量示(shi)值,由公式(2)和公式(shì)(12)可得
式中: q0爲轉子(zǐ)流量計在标準狀(zhuang)态下的流量; qn爲轉(zhuǎn)子流量🌈計的🐉刻度(dù)流量。
5結束語
随着(zhe)流量測試技術的(de)不斷發展和各種(zhǒng)新型的流量計的(de)廣泛應用,使流量(liang)測量向精度佳、智(zhì)能化方向發展。這(zhè)就爲我們的檢定(dìng)工作提出了新的(de)要求,而且大部分(fèn)的流量計在檢定(dìng)時都會存在溫度(dù)壓力補正。作🌈爲檢(jian)定工作者不僅要(yao)懂得如何檢定,更(geng)應知道檢定過程(chéng)中溫度壓力補正(zhèng)公式是如何而來(lai)。隻有這樣才能從(cóng)本質上分析問題(tí),更加快捷處理檢(jian)定工作中出現的(de)問題。進一步提高(gao)我們的計量♈水平(píng),爲擴大再生👣産提(tí)供有力的技🥰術保(bao)障和支持。
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