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氣(qi)體轉子流量(liàng)計檢定與使(shi)用
發布時間(jiān):2025-12-15
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0引言
氣體轉(zhuan)子流量計
溫(wēn)度壓力補正(zhèng)公式由流量(liàng)的基本公式(shi)與流量狀态(tai)的換算公式(shi)及理想氣體(tǐ)狀态議程推(tuī)導而來。根據(jù)所✉️計量氣體(ti)流量的狀✂️态(tai)(标準狀态或(huo)工作狀态)不(bú)同,其溫度壓(yā)力補正系數(shu)也不相同,互(hù)爲倒數關💋系(xi)。
目前在對氣(qì)體轉子流量(liàng)計計量和使(shi)用過程中,對(duì)溫度壓🤞力🔴補(bǔ)💚正存着認識(shi)上的差異,從(cóng)而在實際工(gōng)作中經常碰(pèng)到過一💘些因(yīn)認識上的差(cha)異而導緻一(yi)⭐些不必要的(de)錯誤,以及時(shi)常走彎路的(de)現象,現将對(duì)⭕這一問題的(de)認識與體會(huì)提出來以供(gong)大家商榷。
1問(wen)題的提出
大(da)家都知道氣(qi)體轉子流量(liang)計的刻度流(liu)量爲标準狀(zhuang)态下的🙇🏻流量(liang)(即流量計的(de)氣體絕對壓(ya)力在101325Pa和流量(liang)計的氣體溫(wēn)👣度在20.0℃時的流(liu)量),而我們在(zài)實際的檢㊙️定(ding)工作中,由于(yu)溫度和壓力(lì)都是可變量(liang)。因而在檢定(dìng)或使用過程(chéng)中溫度和壓(ya)力不可能與(yǔ)氣體轉子🌈流(liu)量計的刻度(dù)狀态保持一(yi)緻。根據氣體(tǐ)狀态方程可(ke)知,我們在❄️檢(jiǎn)定氣體轉子(zǐ)流量計時就(jiu)必須對其溫(wēn)度和壓力進(jìn)行👄補正。根據(jù)國家檢🌈定規(guī)程JG 257中對檢定(dìng)氣體轉子流(liu)量計的示值(zhi)修正在氣體(ti)🌐溫度和壓力(li)改變時給出(chu)了氣體☁️轉子(zǐ)流量計的補(bǔ)正公式爲:
式(shì)中: qv爲轉子流(liu)量計在刻度(dù)狀态下的實(shi)際流量; Vs爲排(pái)出(流入)裝置(zhì)内的氣體體(ti)積;T爲排出(流(liu)入)的時間; pn, ps, pm分(fen)别爲标準狀(zhuàng)态下,裝置内(nèi)和流量計前(qian)的氣體絕對(dui)壓力, pn= 101325Pa; Tn, Ts, Tm分别爲(wei)标準狀📧态下(xià),裝置内和流(liu)量計前的氣(qì)體熱力學溫(wēn)度, Tn= 293.15K。
公式(1)如何(he)推導而來?并(bing)且實際應用(yòng)時又應該注(zhù)意哪些問📐題(ti)?我們以容積(jī)法爲例進行(háng)探讨。
2公式的(de)推導
根據流(liu)體的連續性(xìng)方程與伯努(nu)利方程可知(zhī)一定質量的(de)氣體流經标(biāo)準裝置和流(liú)經氣體轉子(zǐ)流量時的關(guan)系爲
式中: Vm爲(wèi)排出(流入)氣(qì)體轉子流量(liang)計内的氣體(tǐ)體積。則
根據(ju)瞬時流量公(gong)式可知:
将公(gōng)式(3)帶入公式(shi)(4)得
根據轉子(zǐ)流量計的工(gong)作原理可知(zhī):
設轉子的流(liú)量常數爲a(以(yǐ)下公式分别(bie)爲: aN和am);錐管内(nei)徑爲Df;錐管❗的(de)錐角爲φ;浮子(zǐ)的體積爲Vf;浮(fú)子的密度爲(wèi)ρf;浮子停留的(de)高❄️度爲h;轉子(zǐ)的氣體密度(dù)爲ρ(以下公式(shi)分别爲ρN和ρm)
式(shì)中: qn爲轉子流(liú)量計在标準(zhǔn)狀态下的實(shi)際流量; qm爲轉(zhuan)子🐉流🐉量計在(zai)實際工作狀(zhuàng)态下的實際(ji)流量。
由(7)÷ (6)得
當(dang)被測流體的(de)粘度與标定(ding)介質的粘度(dù)相差不大時(shí),aN≈ am。因ρf≥ ρN和ρm,所以ρf-ρN≈ ρf-ρm,則(ze)公式(8)可簡化(huà)爲
式中: KN爲轉(zhuǎn)子流量計在(zài)标準狀态下(xià)的氣體壓縮(suō)系數; Km爲轉子(zǐ)🚶流量計在實(shi)際工作狀态(tai)下的氣體壓(yā)縮系數。
在壓(ya)力較低﹑理想(xiǎng)氣體假定成(chéng)立的範圍内(nèi),氣體壓縮系(xì)數≈ 1,即Kn≈ Km,則公式(shi)(10)可簡化爲
由(yóu)(16)式可知當氣(qì)體的溫度壓(yā)力變化時其(qí)流量也随之(zhī)發生改變,既(ji)氣體的密度(du)也随之發生(shēng)改變。
3應用
綜(zong)合上述檢定(dìng)氣體轉子流(liú)量計時溫度(du)壓力補正公(gong)💛式,可以得出(chū)以下結論:可(kě)知當氣體的(de)溫度壓力變(biàn)化時其流量(liang)也随之發生(shēng)改變,既氣體(tǐ)的密度也随(sui)之發生改變(biàn)。在選擇氣體(ti)流量的溫❗度(du)壓力補正👈公(gong)式,要依據氣(qi)體轉🔞子流量(liang)計所選定的(de)✨刻度狀态而(ér)定,在實際的(de)氣體流量計(jì)量中,通常所(suǒ)計量的是标(biao)準狀态下(0℃ ,101.325kPa及(ji)20℃ , 101.325kPa)的氣體體積(ji)流量,這一點(dian)應引起大家(jiā)的重視,否則(zé)謬🤞之大矣。同(tóng)時得注意補(bu)正的溫度和(he)壓力的類别(bié),溫度爲氣體(ti)的氣體熱力(li)學溫度即爲(wei)攝氏溫度+ 273.15,壓(ya)力爲氣體絕(jué)對👄壓力即檢(jiǎn)定時的大氣(qi)壓力+表壓,這(zhè)一點大家在(zài)檢定過程中(zhōng)必須也得👉非(fei)常清楚;由于(yú)流量和壓力(lì)的單位有許(xǔ)多種,在檢👣定(ding)的同時還必(bi)須注意各參(can)數的換算單(dan)位必須保持(chi)一緻;以💰及在(zài)測量壓力時(shi)必須注意測(cè)量壓力的管(guǎn)徑應與被測(cè)對象的管徑(jing)一緻,若兩者(zhě)之間的🎯差🔞異(yi)較大時會造(zao)成流量壓力(li)測量不真實(shi),導緻壓力補(bǔ)正的結果與(yu)實際出現偏(pian)差。總之在檢(jiǎn)㊙️定過程中🌏若(ruò)不注意以上(shàng)的因數,将最(zuì)終⭕導緻流量(liàng)的計算結♉果(guǒ)值與實際值(zhí)之間産生較(jiào)大的誤📱差,從(cóng)而影響測🎯試(shì)結果的真實(shi)性和量值傳(chuan)遞的可靠性(xing)。
4使用
氣體轉(zhuan)子流量計在(zai)實際使用的(de)狀态,往往與(yǔ)刻度狀态不(bu)同。因此,使用(yòng)時讀取的流(liú)量示值,并不(bú)是流過流🐅量(liang)計的流體的(de)真實流量,必(bi)須對使用的(de)狀态🔅進行修(xiu)正,才能得到(dào)真實的流量(liang)。
轉子流量計(jì)在使用狀态(tài)下的流量示(shi)值按公式(12)計(ji)算;轉🌍子🔱流量(liàng)計在标準狀(zhuang)态下的流量(liàng)示值,由公式(shi)(2)和公🈲式(12)可得(dé)
式中: q0爲轉子(zǐ)流量計在标(biao)準狀态下的(de)流量; qn爲轉子(zǐ)流量計的刻(kè)度流量。
5結束(shù)語
随着流量(liang)測試技術的(de)不斷發展和(hé)各種新型的(de)流量計的廣(guang)泛應用,使流(liú)量測量向精(jing)度佳、智能化(huà)方向發㊙️展。這(zhe)就爲我們的(de)檢定工作提(tí)出了新的要(yao)求,而且大部(bu)分的流量計(ji)📐在檢定時都(dōu)會存在溫度(dù)壓力補正。作(zuo)爲檢定工作(zuò)者不僅要懂(dǒng)得如♍何檢定(dìng),更🏃♀️應知道檢(jian)定過程中溫(wēn)度壓力補正(zhèng)公✔️式是如何(hé)而來。隻有這(zhe)樣才能從本(běn)質上分析問(wen)題,更加快捷(jie)處理檢定工(gong)作中出現的(de)問題。進一步(bu)提高我們的(de)計量水平,爲(wei)擴大再生産(chǎn)提供有力的(de)技術保障和(hé)支🤟持。
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