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玻璃轉子流量計規制

玻璃轉于流量計的品種及選用玻璃轉子流星計的刻度修正在使用現場從流量計刻度讀數如何求取實際流量值

用戶根據實際使用流量,如何選購合適的轉子流量計?

袁保蓉

    玻璃轉子流量計是一種使用簡單、讀數方便、用途十分廣泛的瞬時流量測量儀表。在環境保護設備儀器這個范疇里用量多達三萬余臺/年。因此,選好、用好這種儀表,極為重要。

    一、玻璃轉于流量計的品種及選用

    玻璃轉子流量計根據它的用途和適應范圍可分為:普通型、帶筋維管型,微小流量及小外形型、耐腐型、實驗室型、保溫型、報警型和耐高壓型八個系列。按照國家制訂的儀表系列型譜,不論哪個系列,最多包括從1毫米到100毫米共12個口徑數,可測量的流量范圍是:液體(水)0.1毫升/分~40立方米/時,氣體(空氣)1毫升/分~1000立方米/時。用于環保儀器配套的玻璃轉子流量計一般口徑不超過10毫米,測量的流量屬小流量范圍。

    玻璃轉子流量計的選用可從以下幾個方面考慮。

    1.  測量的對象。即測量介質種類、壓力大小、化學性質。如液體介質、氣體介質,對具腐蝕性的介質則應選擇耐腐流量計。

    2.  流量計本身性能。上述條件確定后一般講,若價格沒有大的變化,可優先選用針閥置于流量計上部的;有較大流通孔的,是直接流量刻度的;結構簡單的;外部尺寸較小的等等。如是小流量范圍,則可選用球浮子式,因它測量時穩定、不易積塵、精度較高、互換性好。

    3.  根據價格選用。一般講,精度高的價格高。要根據測量目的選用儀表精度等級,如只須控制測量介質通過量,經試運行調整,以后需始終穩定這個通過量,那么精度就是次要的。

    二、玻璃轉子流星計的刻度修正

    玻璃轉子流量計的刻度,是生產廠在本廠條件下用近于理想流體的水和干燥空氣作介質標定得到的。但在流量計的使用現場,有兩種情形不能直接使用它的刻度值:一是測量介質不是水和空氣,二是測且介質雖為水和空氣,但其狀態(溫度.壓力)與刻度狀態有別。這樣,在使用流量計時,為獲得正確測量結果,就出現了需要把刻度值進行修正的問題。因而,解決好玻璃轉子流量計刻度修正,是用好這種儀表的關鍵。

    考慮到環保儀器使用轉子流量計大量的用采測氣體介質流量,因此下文僅就氣體介質測量時的密度修正進行討論。由于氣體介質的粘度很小,故而討論時略去粘度影響。實踐證明,這不影響修正后的精度。

下面是轉子流量計流量一般表達式

式(1)是不考慮介質粘度影響的計算式。從(1)式可明顯得出:當一臺流量計浮子位置高度確定后,被測介質密度ρ是唯一的變數,如果被測介質密度不同,則介質通過流量計的流量也不同。因此,刻度修正實際上也就是流量修正。

    如果兩種不同密度ρ1、ρ2的介質分別通過同臺轉子流量計時,若浮子平衡在同一位固上,由(1)式得轉子流量計密度換算的基本式:

式中,P1、Tl和P2、T2是同一介質的兩種狀態分別用壓力和溫度兩個參數表示??梢?,對同種氣體介質而言,其密度換算完全可以轉化為不同狀態下的溫度、壓力換算。這樣,對于測量同種氣體介質流量的刻度修正,最終變成了溫度、壓力的狀態修正(實質上是密度修正),顯而易見,這是一般使用單位極易實現的修正方法。

    (一)在使用現場從流量計刻度讀數如何求取實際流量值?

    在使用現成應用轉于流量計的目的只有一個:即檢測被測介質的實際流量。但是,不少使用單位忽略了現場狀態與流量計刻度狀態(即標準狀態)的不同,直接以流量計刻度讀數作為被測介質的實際流量值,十分明顯,這個實際流量是不真實的,它會給流量計的測量帶來誤差,從而給配套儀器最后的檢測結果造成謬誤。

    在現場,從流量計刻度讀數求取實際流量值,實質上是將流量計標準狀態下的流量值換算成現場工況下的流量值。我們設現場工況有關參數代號分別為實際流量Q,介質壓力P和溫度T;轉子流量計刻度的有關參數代號分別為流量Q比標準狀態的壓力Po和溫度To,根據(4)式有:

利用(5)式,可見很方便地在現場從流量計讀數求得被測介質實際流量值。需要特別指出,用(5)式計算時,P、P。、T、T。都應代入絕對值,而P是表前壓,應在流量計上游側、并緊靠流量計的管路部位測取。

    例:使用某空氣采樣儀,運行時,采樣儀上轉子流量計讀數為500毫升/分,測表前壓為—100mmH 20(因使用抽氣泵,所以是負壓),現場溫度為30℃,求此時空氣的實際流量值。

解,根據測定的數據,有

這里,因為P。用毫米汞柱作單位,所以毫米水柱必須化成毫米汞柱,計算時,只須將毫米水柱除以13.6即可。

    從上例結果看出,盡管現場狀態與標準狀態相差不大,但對測量結果卻產生了22毫升/分(為標準值的4.4%)的差值。換句話路如果不修正,則流量值會產生4.4%的誤差!

    (二)用戶根據實際使用流量,如何選購合適的轉子流量計?

    這個問題恰是上述(一)的逆過程,只需把(5)式反過來即成:

這里,Q是實際使用流量;P、T、Po、To都為已知,用〔6〕式d算出的Qn即為將要選購的轉子流量計的刻度流量值。注意,Q應是常用流量。為保證流量計使用時有足夠精度和余量,選購玻璃轉子流量計的上限應為Qn的1.5倍。

    我們想強調此條的重要性,因為,如果當被測介質壓力較大時,它是絕對不可忽略的。例如,若被測介質壓力為3kg/cm2,并假定溫度與標準溫度相差無幾,則P=3+1kg/cm2 (絕對單位,P。=1),代入(6)式后將得到Qn÷2Q。就是說,若常用流量為Q,則合宜的流量計上限應為1.5×2 Q=3Q,如此時仍按Q選購流量計,勢將滿足不了使用要求而貽誤生產。

轉子流量計的密度換算還可以速過圖解法來進行。

測量液體介質時的刻度修正往往涉及粘度修正,而粘度修正是十分繁雜,計算較為困難。盡管如此,還有別的方法可彌補,限于篇幅,這里再不累述。

 

 

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