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转子流量计的校正实验加公式推导

作者:江苏创辉自动化仪表有限公司
转子流量计是使用较广泛的一种流量测量仪器,其上标有流量刻度值,但在使用前,一般需进行校正。
一.实验目的
(1)了解转子流量计流量测定的工作原理
(2)获得转子流量计的校正实验刻度值。
(3)明确流量计校正的重要性和掌握校正方法

二.实验原理
转子流量计的流体通道为一垂直的锥角约为4的微锥形玻璃管内置一转子(也称浮子)。当被测流体以一定流量自下而上流过锥形管时,在转子的上下端面形成一个压差,该压差产生了升力,当升力达到一定值时,便能将转子向上浮起。但随着转子的上浮,转子与锥形管之间的环隙通道面积增大,环隙中流速减小,转子两端的压差也随之减小因此,当转子浮升至某一高度,转子所受的升力恰好等于其重力时,转子便平衡悬浮在此高度上。转子的这一平衡悬浮高度,随转子的两端面的压差也即流量的大小而变化,它可由转子的受力平衡导出,参见图15-1,转子上,下端的压差按伯努利定律由两部分组成。一部分由位差引起的,该部分压差造成的升力即为通常所说的浮力F1,其值等于同体积流体的重量。另一部分由动
能差引起,其值为F2
根据物料衡算关系:
式中:Af—转子ZUI大截面积。
Ao—转子平衡时相应于0-0处的环隙面积。
A1—玻璃管截面积。
Vf—转子体积
P—f转子密度
这样转子的受力平衡条件为
于是得到
考虑到表面摩擦和转子形状的影响,引入流量系数CR(其值可从有关资料查得)而使公式简化

质量流量
 
转子流量计出厂前,是直接用20℃水或20℃,1atm的空气进行标定,将流量值刻于玻璃管上,当被测流体与上述条件不符时,应作刻度换算。
质量流量
式中VA,PA分别为标定流体(水或空气)的流量和密度;VB,PB分别为其它液体或气体的流量或密度,由于环隙面积A0与转子的悬浮高度直接相关,即可在转子流量计的不同
玻璃锥形管高度处标出流量读数。校正转子流量计的方法很简单,只须将稳定的气源引入转子流量计,使转子平衡悬浮在某一高度,从转子流量计流出的气体用另一标准流量计(例如皂沫流量计或湿式气体流量计)便可得到一定高度下的单位时间的流量。改变流量测出一系列数据,便得到转子流量计校正的刻度值。

三.实验流程
实验流程,转子流量计校正实验流程1—空压机;2—放空阀;3—调节阀;4—转子流量计;5—皂沫流量计。
 
四.验步骤
(1)按流程图装好全系统。
(2)打开放空阀,开启空压机,打开调节阀,使系统进入运行状态。
(3)对全系统各部位试漏,特别是转子流量计、皂沫流量计和其间的接管
4)慢慢关闭放空阀,控制流量计的转子稳定在某一刻度,使用皂沫流量计测取一定时间内的流量
(5)改变流量,稳定后再测数据
(6)使流量刻度值从小到大,即上行测3~5个数据,再从大到小,下行测3~5个数据,要求有良好的重现性
(7)停止空压机工作,系统复原。
若实验环境温度较高,则皂沫流量计测取的气体流量,应考虑水蒸气的影响,实际流量应用下式校正
式中:V0—皂沫流量计测得的流量,(ml/min);
P—大气压,(MPa)
pw—室温下的水饱和蒸汽压,(MPa)
 
五.实验数据记录项目
转子流量计校正实验原始数据记录项目参见表
室温      ℃        大气压     (MPa)
 
 
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