摘(zhai)要:氣(qi)體轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)
廣泛(fan)應用(yong)于各(ge)行業(ye)中氣(qi)體流(liu)量的(de)測量(liang),其精(jing)度關(guan)系到(dao)生産(chan)過程(cheng)的安(an)全和(he)産品(pin)質量(liang),因此(ci)需要(yao)對現(xian)場的(de)轉子(zi)流量(liang)計進(jin)⭕行校(xiao)準。文(wen)章就(jiu)使用(yong)标準(zhun)表法(fa)校準(zhun)過程(cheng)中碰(peng)到的(de)一些(xie)問題(ti)進行(hang)一些(xie)讨論(lun)。
1引言(yan)
轉子(zi)流量(liang)計
具(ju)有性(xing)能可(ke)靠、結(jie)構簡(jian)單、讀(du)數方(fang)便、價(jia)格低(di)廉、安(an)裝使(shi)用方(fang)便等(deng)㊙️優點(dian),是工(gong)業生(sheng)産過(guo)程中(zhong)測量(liang)流量(liang)應用(yong)較多(duo)的儀(yi)表㊙️,廣(guang)泛應(ying)用于(yu)化工(gong)、制藥(yao)、石油(you)、冶金(jin)、輕工(gong)業和(he)科研(yan)部門(men)。大量(liang)的流(liu)量㊙️計(ji)在現(xian)場使(shi)用,拆(chai)卸不(bu)便,運(yun)輸不(bu)易,需(xu)要對(dui)其進(jin)行現(xian)場校(xiao)準。
2轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理
轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)又稱(cheng)浮子(zi)流量(liang)計,是(shi)變面(mian)積式(shi)流量(liang)計💯的(de)一種(zhong)👉,其🌈是(shi)💯由一(yi)個上(shang)大下(xia)小的(de)錐形(xing)管和(he)-個置(zhi)于錐(zhui)形🌐管(guan)内可(ke)以上(shang)下自(zi)由移(yi)動的(de)轉子(zi)(也稱(cheng)浮子(zi))構👄成(cheng)。轉子(zi)流量(liang)計本(ben)體可(ke)以用(yong)兩端(duan)法蘭(lan)、螺紋(wen)或軟(ruan)管與(yu)測量(liang)管道(dao)連接(jie),垂❗直(zhi)安裝(zhuang)在測(ce)量管(guan)道上(shang)。當流(liu)體🥵自(zi)下而(er)上流(liu)入錐(zhui)管時(shi),被🔴轉(zhuan)子截(jie)流,這(zhe)樣在(zai)轉子(zi)上、下(xia)遊之(zhi)間産(chan)🏃♀️生壓(ya)力差(cha),轉子(zi)在壓(ya)力差(cha)的作(zuo)用下(xia)上升(sheng),這時(shi)作用(yong)在轉(zhuan)子上(shang)的力(li)有三(san)個:流(liu)體對(dui)轉子(zi)的動(dong)壓力(li)、轉子(zi)在流(liu)體中(zhong)的浮(fu)力和(he)轉子(zi)自身(shen)的重(zhong)力。對(dui)于給(gei)定的(de)轉子(zi)流量(liang)計,轉(zhuan)子大(da)小和(he)形狀(zhuang)已🚩經(jing)确定(ding),因此(ci)它在(zai)流體(ti)中的(de)浮力(li)和自(zi)身重(zhong)力都(dou)是已(yi)知的(de)常量(liang),唯有(you)流體(ti)對浮(fu)子的(de)動壓(ya)力是(shi)随流(liu)速的(de)大💰小(xiao)而㊙️變(bian)化的(de)。因此(ci)當流(liu)體流(liu)速變(bian)大或(huo)變小(xiao)時,轉(zhuan)子将(jiang)作向(xiang)上或(huo)向下(xia)的移(yi)動,相(xiang)應位(wei)置的(de)🚶流✂️動(dong)截面(mian)積也(ye)發生(sheng)變化(hua),直到(dao)流速(su)變成(cheng)平衡(heng)時對(dui)應的(de)速度(du),轉🏃🏻♂️子(zi)就在(zai)新的(de)位置(zhi).上穩(wen)定。對(dui)于一(yi)台給(gei)定的(de)轉子(zi)流☎️量(liang)計💁,轉(zhuan)子在(zai)🌈錐管(guan)中的(de)位置(zhi)與流(liu)體流(liu)經錐(zhui)管的(de)流量(liang)的大(da)小成(cheng)一一(yi)對應(ying)關系(xi)。利用(yong)這-對(dui)應關(guan)系轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)就可(ke)以測(ce)量流(liu)量。
3轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的校(xiao)準
轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的校(xiao)準主(zhu)要有(you)标準(zhun)表法(fa)、容積(ji)法和(he)稱量(liang)法⚽。通(tong)常使(shi)用标(biao)準表(biao)法,即(ji)以标(biao)準流(liu)量計(ji)(精度(du)被🌂校(xiao)流🏃♀️量(liang)計㊙️基(ji)本誤(wu)差限(xian)的1/2的(de)轉子(zi)流量(liang)計)爲(wei)标準(zhun)與📐被(bei)校流(liu)量計(ji)串🐅聯(lian),用比(bi)較法(fa)達到(dao)校準(zhun)🧑🏾🤝🧑🏼流量(liang)計的(de)目❤️的(de)。标準(zhun)表法(fa)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)具✏️有(you)經濟(ji)、簡🔞單(dan)、方便(bian)的優(you)點,不(bu)需要(yao)花費(fei)太多(duo)去建(jian)立一(yi)次流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置,隻(zhi)需定(ding)期把(ba)标準(zhun)流量(liang)計進(jin)行校(xiao)準就(jiu)行了(le),因🏒此(ci)這‼️種(zhong)方法(fa)常常(chang)在現(xian)場使(shi)用。
4校(xiao)準中(zhong)應注(zhu)意的(de)問題(ti)
4.1使用(yong)問題(ti)
在校(xiao)準和(he)使用(yong)氣體(ti)轉子(zi)流量(liang)計時(shi),要注(zhu)意必(bi)須垂(chui)直㊙️安(an)裝,尤(you)其是(shi)在現(xian)場校(xiao)準時(shi),環境(jing)條件(jian)複雜(za),流量(liang)計安(an)♋裝垂(chui)直,使(shi)🌍流體(ti)自下(xia)而.上(shang)通過(guo)流量(liang)計,才(cai)能保(bao)證轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)工作(zuo)正常(chang),讀數(shu)正确(que)。轉子(zi)對粘(zhan)污比(bi)🔞較敏(min)感,如(ru)果粘(zhan)附有(you)污垢(gou)則轉(zhuan)子的(de)質量(liang)、環形(xing)通道(dao)的截(jie)面積(ji)會發(fa)生變(bian)化,甚(shen)至還(hai)可能(neng)出現(xian)轉子(zi)不能(neng)上下(xia)垂直(zhi)浮動(dong)的情(qing)況,從(cong)而引(yin)起測(ce)量誤(wu)差。所(suo)🐇以被(bei)⭐測介(jie)質要(yao)潔淨(jing),否則(ze)會引(yin)起轉(zhuan)子與(yu)管壁(bi)磨擦(ca),帶來(lai)附加(jia)誤差(cha)。因此(ci),在現(xian)✂️場校(xiao)準裝(zhuang)置中(zhong)需要(yao)設置(zhi)過濾(lü)器,保(bao)證氣(qi)體的(de)幹淨(jing)。在校(xiao)準時(shi)💜,要注(zhu)意在(zai)流量(liang)計前(qian)🍉後的(de)直管(guan)段要(yao)符合(he)技術(shu)要求(qiu),選用(yong)的介(jie)質盡(jin)量與(yu)工作(zuo)中的(de)介質(zhi)一緻(zhi),如果(guo)📱介質(zhi)不同(tong),要考(kao)慮不(bu)同介(jie)質對(dui)流量(liang)計性(xing)能的(de)影響(xiang),提高(gao)測量(liang)的精(jing)度。
4.2流(liu)量計(ji)入口(kou)負壓(ya)問題(ti)
在校(xiao)準和(he)使用(yong)轉子(zi)流量(liang)計時(shi),要将(jiang)采樣(yang)裝置(zhi)和流(liu)量調(diao)✍️節閥(fa)㊙️放💋在(zai)流量(liang)計出(chu)口端(duan)的下(xia)遊避(bi)免入(ru)口端(duan)出現(xian)抽氣(qi)負壓(ya),即在(zai)入口(kou)端形(xing)成了(le)低于(yu)大氣(qi)壓的(de)🏃入口(kou)氣壓(ya)。一旦(dan)入口(kou)端出(chu)現負(fu)壓,那(na)麽轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的校(xiao)準結(jie)果将(jiang)與實(shi)際流(liu)量有(you)🌐一定(ding)的誤(wu)差,誤(wu)差的(de)大小(xiao)視入(ru)口負(fu)壓的(de)大小(xiao)而定(ding),入口(kou)負壓(ya)越大(da),流量(liang)計指(zhi)示值(zhi)誤差(cha)也就(jiu)越大(da)。
4.3穩定(ding)流量(liang)問題(ti)
在校(xiao)準轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)時使(shi)用的(de)氣流(liu)必須(xu)是均(jun)勻的(de)穩定(ding)🌍氣流(liu),不能(neng)是有(you)振動(dong)的脈(mo)動流(liu)量。對(dui)于脈(mo)動氣(qi)🔞流,原(yuan)則.上(shang)不能(neng)用于(yu)🏃🏻♂️轉子(zi)流量(liang)計的(de)校準(zhun),否則(ze)将出(chu)現嚴(yan)重的(de)誤差(cha)🏃♀️。若是(shi)脈動(dong)氣流(liu),轉子(zi)流量(liang)計的(de)指示(shi)值偏(pian)離實(shi)際流(liu)量值(zhi)❄️。利用(yong)皂膜(mo)🚶♀️流量(liang)計在(zai)沒有(you)穩流(liu)措施(shi)的情(qing)況下(xia)校準(zhun)轉子(zi)流量(liang)計,數(shu)據如(ru)表1所(suo)示。因(yin)此,要(yao)在校(xiao)準的(de)氣路(lu)中采(cai)取穩(wen)流的(de)措施(shi),如加(jia)🛀🏻裝氣(qi)流調(diao)節閥(fa),使氣(qi)流變(bian)成穩(wen)定氣(qi)流,才(cai)💋能保(bao)證轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)測量(liang)指示(shi)值的(de)正确(que)率。
4.4示(shi)值修(xiu)正問(wen)題
轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的刻(ke)度流(liu)量均(jun)是在(zai)标準(zhun)狀态(tai)下标(biao)定的(de)流量(liang)(即流(liu)量計(ji)的氣(qi)體絕(jue)對壓(ya)力在(zai)101.325kPa和流(liu)量計(ji)的氣(qi)體溫(wen)度在(zai)20時的(de)流💋量(liang))。而在(zai)實際(ji)的校(xiao)準和(he)測量(liang)使用(yong)中,環(huan)境的(de)壓力(li)和溫(wen)🔞度都(dou)是可(ke)變的(de),與試(shi)驗室(shi)中的(de)環境(jing)條件(jian)有很(hen)大的(de)差距(ju)。因此(ci)流體(ti)的狀(zhuang)态是(shi)可變(bian)的,其(qi)測量(liang)✊的實(shi)際流(liu)量與(yu)刻度(du)流量(liang)不可(ke)能保(bao)持一(yi)緻,甚(shen)至還(hai)會出(chu)現錯(cuo)誤。要(yao)保證(zheng)測量(liang)的正(zheng)确率(lü),就要(yao)考慮(lü)溫度(du)和壓(ya)💁力因(yin)素對(dui)流量(liang)值進(jin)行修(xiu)正。在(zai)校準(zhun)管路(lu)中的(de)轉子(zi)流量(liang)計的(de)入口(kou)處實(shi)時測(ce)量流(liu)體的(de)溫度(du)和壓(ya)力,然(ran)後用(yong)式(1)進(jin)行流(liu)量修(xiu)正
式(shi)中qm是(shi)流量(liang)計的(de)刻度(du)流量(liang)qs爲流(liu)量計(ji)在刻(ke)度狀(zhuang)态下(xia)的實(shi)際📱流(liu)量qmax爲(wei)流量(liang)計的(de).上限(xian)刻度(du)流量(liang)。
由數(shu)學模(mo)型可(ke)以得(de)出輸(shu)入量(liang)qm的不(bu)确定(ding)度主(zhu)要由(you)對🤟轉(zhuan)子流(liu)👨❤️👨量計(ji)進行(hang)重複(fu)性測(ce)量引(yin)入。輸(shu)入量(liang)qs的不(bu)确定(ding)度由(you)溫度(du)、壓力(li)、垂直(zhi)♊度等(deng)修正(zheng)因素(su)引入(ru)。因此(ci)标準(zhun)不确(que)定的(de)分量(liang)有(1)被(bei)校流(liu)量計(ji)重複(fu)測量(liang)引入(ru)的不(bu)确定(ding)度(2)标(biao)準流(liu)量計(ji)引入(ru)的不(bu)确定(ding)度(3)測(ce)量流(liu)量計(ji)入口(kou)處大(da)氣壓(ya)力引(yin)✔️入的(de)不确(que)定🍉度(du)(4)測量(liang)流量(liang)計入(ru)口處(chu)溫度(du)引入(ru)的不(bu)确定(ding)度(5)流(liu)量計(ji)分辨(bian)力引(yin)入的(de)不确(que)定度(du)(6)安裝(zhuang)垂直(zhi)度引(yin)入的(de)✔️不确(que)定度(du)。
5結語(yu)
标準(zhun)表法(fa)以其(qi)簡單(dan)、方便(bian)的特(te)點廣(guang)泛運(yun)用于(yu)氣體(ti)轉子(zi)流量(liang)❌計🈲的(de)現場(chang)校準(zhun),但流(liu)量計(ji)量中(zhong)影響(xiang)流量(liang)測量(liang)🛀精度(du)❄️的因(yin)素很(hen)多,環(huan)境壓(ya)力、溫(wen)度、安(an)裝垂(chui)直度(du)、氣流(liu)平🔞穩(wen)度、均(jun)勻度(du)等都(dou)将對(dui)流量(liang)計的(de)示值(zhi)産生(sheng)🧑🏽🤝🧑🏻重大(da)影響(xiang)♈,隻有(you)充分(fen)♻️認識(shi)并采(cai)取相(xiang)應的(de)解決(jue)措施(shi)才能(neng)保證(zheng)測⚽量(liang)的正(zheng)确率(lü)。
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