0引言(yan)
氣體轉(zhuan)子流量(liang)計
溫度(du)壓力補(bu)正公式(shi)由流量(liang)的基本(ben)公式與(yu)流量狀(zhuang)态的換(huan)算公❄️式(shi)及理想(xiang)氣體狀(zhuang)态議程(cheng)推導而(er)來。根據(ju)所計量(liang)♊氣體流(liu)量❄️的狀(zhuang)态(标準(zhun)狀态或(huo)工作狀(zhuang)态💯)不同(tong),其溫度(du)壓力補(bu)正系數(shu)也不相(xiang)同💛,互爲(wei)倒數關(guan)系。
目前(qian)在對氣(qi)體轉子(zi)流量計(ji)計量和(he)使用過(guo)程中,對(dui)溫度😘壓(ya)力補正(zheng)存着認(ren)識上的(de)差異,從(cong)而在實(shi)際工作(zuo)中✂️經常(chang)碰到過(guo)一些因(yin)認識上(shang)的差異(yi)而導緻(zhi)一些不(bu)必⭐要的(de)錯誤,以(yi)及♌時常(chang)走彎路(lu)的現象(xiang),現将對(dui)這一問(wen)題🔞的認(ren)識與體(ti)會提出(chu)來以供(gong)大家商(shang)榷。
1問題(ti)的提出(chu)
大家都(dou)知道氣(qi)體轉子(zi)流量計(ji)的刻度(du)流量爲(wei)标準狀(zhuang)态下的(de)👄流量(即(ji)流量計(ji)的氣體(ti)絕對壓(ya)力在101325Pa和(he)流量計(ji)的氣體(ti)溫度在(zai)20.0℃時的流(liu)量),而我(wo)們在實(shi)際的檢(jian)🏃♀️定工作(zuo)中,由于(yu)溫度和(he)壓力都(dou)是可變(bian)量。因而(er)在檢定(ding)或使用(yong)過程中(zhong)溫度和(he)壓力㊙️不(bu)可能與(yu)氣體轉(zhuan)子🐕流量(liang)計的刻(ke)度狀态(tai)保持一(yi)緻。根據(ju)氣體狀(zhuang)态方程(cheng)📞可知,我(wo)們在💃檢(jian)㊙️定氣體(ti)轉子流(liu)量計時(shi)就必須(xu)對其溫(wen)度和壓(ya)力進行(hang)補正。根(gen)據國家(jia)檢🔞定規(gui)程JG 257中對(dui)檢⚽定氣(qi)體轉子(zi)流量計(ji)的示值(zhi)修正在(zai)氣體溫(wen)度和壓(ya)力改變(bian)時給出(chu)了氣體(ti)轉子流(liu)量計的(de)補正公(gong)式爲:
式(shi)中: qv爲轉(zhuan)子流量(liang)計在刻(ke)度狀态(tai)下的實(shi)際流量(liang); Vs爲排出(chu)(流入)裝(zhuang)置内的(de)氣體體(ti)積;T爲排(pai)出(流入(ru))的時間(jian); pn, ps, pm分别爲(wei)标準狀(zhuang)态下✍️,裝(zhuang)置内和(he)流量計(ji)前的氣(qi)體絕對(dui)壓力, pn= 101325Pa; Tn, Ts, Tm分(fen)别爲标(biao)準狀态(tai)下,裝置(zhi)内和流(liu)量計前(qian)的🐕氣體(ti)熱力👄學(xue)溫度, Tn= 293.15K。
公(gong)式(1)如何(he)推導而(er)來?并且(qie)實際應(ying)用時又(you)應該注(zhu)意♈哪些(xie)問✨題?我(wo)們以容(rong)積法爲(wei)例進行(hang)探讨。
2公(gong)式的推(tui)導
根據(ju)流體的(de)連續性(xing)方程與(yu)伯努利(li)方程可(ke)知一定(ding)質👨❤️👨量🚩的(de)氣體流(liu)經标準(zhun)裝置和(he)流經氣(qi)體轉子(zi)流量時(shi)的關系(xi)爲
式中(zhong): Vm爲排出(chu)(流入)氣(qi)體轉子(zi)流量計(ji)内的氣(qi)體體積(ji)。則
根據(ju)瞬時流(liu)量公式(shi)可知:
将(jiang)公式(3)帶(dai)入公式(shi)(4)得
根據(ju)轉子流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理可知(zhi):
設轉子(zi)的流量(liang)常數爲(wei)a(以下公(gong)式分别(bie)爲: aN和am);錐(zhui)管内徑(jing)爲Df;錐管(guan)👅的錐角(jiao)爲φ;浮子(zi)的體積(ji)爲Vf;浮子(zi)的密度(du)爲💯ρf;浮子(zi)停留的(de)高度爲(wei)h;轉子的(de)氣體密(mi)度爲ρ(以(yi)下公式(shi)分别爲(wei)ρN和ρm)
式中(zhong): qn爲轉子(zi)流量計(ji)在标準(zhun)狀态下(xia)的實際(ji)流量; qm爲(wei)轉子流(liu)量計✏️在(zai)實際工(gong)作狀态(tai)下的實(shi)際流量(liang)。
由(7)÷ (6)得
當(dang)被測流(liu)體的粘(zhan)度與标(biao)定介質(zhi)的粘度(du)相差不(bu)大時,aN≈ am。因(yin)ρf≥ ρN和ρm,所以(yi)🏒ρf-ρN≈ ρf-ρm,則公式(shi)(8)可簡化(hua)爲
式中(zhong): KN爲轉子(zi)流量計(ji)在标準(zhun)狀态下(xia)的氣體(ti)壓縮系(xi)數💃; Km爲轉(zhuan)子流量(liang)計在實(shi)際工作(zuo)狀态下(xia)的氣體(ti)壓縮系(xi)數🙇🏻。
在壓(ya)力較低(di)﹑理想氣(qi)體假定(ding)成立的(de)範圍内(nei),氣體壓(ya)🎯縮系數(shu)≈ 1,即Kn≈ Km,則公(gong)式(10)可簡(jian)化爲
由(you)(16)式可知(zhi)當氣體(ti)的溫度(du)壓力變(bian)化時其(qi)流量也(ye)随之發(fa)生改變(bian),既氣體(ti)的密度(du)也随之(zhi)發生改(gai)變。
3應用(yong)
綜合上(shang)述檢定(ding)氣體轉(zhuan)子流量(liang)計時溫(wen)度壓力(li)補正公(gong)式⛱️,可🐅以(yi)🐅得🔞出以(yi)下結論(lun):可知當(dang)氣體的(de)溫度壓(ya)力變化(hua)時其流(liu)量也随(sui)之發生(sheng)改變,既(ji)氣體的(de)密度也(ye)随之發(fa)生改變(bian)🧑🏽🤝🧑🏻。在選擇(ze)氣體流(liu)量的溫(wen)度壓力(li)補正公(gong)式,要依(yi)❗據氣體(ti)轉子流(liu)量計所(suo)選定的(de)刻度狀(zhuang)态⭐而定(ding),在實際(ji)👄的氣體(ti)流量計(ji)量中,通(tong)常🈚所計(ji)量的是(shi)🧡标準狀(zhuang)态下(0℃ ,101.325kPa及(ji)20℃ , 101.325kPa)的氣體(ti)體積流(liu)量,這一(yi)點應引(yin)起大家(jia)的重視(shi)⭕,否則謬(miu)之大矣(yi)。同時得(de)注意補(bu)正的溫(wen)度㊙️和壓(ya)力的類(lei)别,溫度(du)爲氣體(ti)的氣體(ti)熱力學(xue)溫度即(ji)👉爲攝氏(shi)溫度+ 273.15,壓(ya)力爲氣(qi)體絕對(dui)壓力即(ji)檢定時(shi)的大氣(qi)壓力+表(biao)壓,這一(yi)點大家(jia)在檢定(ding)過程中(zhong)必須也(ye)得㊙️非常(chang)清楚;由(you)于流量(liang)和壓力(li)的單位(wei)有許多(duo)種,在檢(jian)定的同(tong)時還必(bi)須注意(yi)各參數(shu)的📐換算(suan)單位必(bi)須保持(chi)一緻;以(yi)🎯及在測(ce)量壓力(li)時必須(xu)注意💜測(ce)量壓力(li)的管徑(jing)應與被(bei)測對象(xiang)的管徑(jing)一緻,若(ruo)兩者之(zhi)間的⚽差(cha)異較大(da)時會造(zao)成流量(liang)壓力測(ce)量不真(zhen)實,導緻(zhi)壓力㊙️補(bu)正的結(jie)果與實(shi)際出現(xian)偏差。總(zong)之在檢(jian)定過程(cheng)中若不(bu)注意以(yi)上的因(yin)數,将最(zui)終📧導緻(zhi)流量的(de)計算結(jie)果值與(yu)實際值(zhi)之間産(chan)生較大(da)的誤差(cha),從而影(ying)響測試(shi)結果的(de)真實性(xing)和量值(zhi)傳遞的(de)可靠性(xing)。
4使用
氣(qi)體轉子(zi)流量計(ji)在實際(ji)使用的(de)狀态,往(wang)往與刻(ke)度狀态(tai)不同。因(yin)此,使用(yong)時讀取(qu)的流量(liang)示值,并(bing)不是流(liu)過流量(liang)計的流(liu)⚽體的⁉️真(zhen)實流量(liang),必須對(dui)使用的(de)狀态🧑🏽🤝🧑🏻進(jin)行修👨❤️👨正(zheng),才能得(de)到真💰實(shi)的流量(liang)。
轉子流(liu)量計在(zai)使用狀(zhuang)态下的(de)流量示(shi)值按公(gong)式(12)計算(suan);轉子流(liu)量計在(zai)标準狀(zhuang)态下的(de)流量示(shi)值,由公(gong)式(2)和公(gong)式(12)可得(de)
式中: q0爲(wei)轉子流(liu)量計在(zai)标準狀(zhuang)态下的(de)流量; qn爲(wei)轉子流(liu)量計的(de)刻度流(liu)量。
5結束(shu)語
随着(zhe)流量測(ce)試技術(shu)的不斷(duan)發展和(he)各種新(xin)型的流(liu)☀️量計的(de)🌈廣泛應(ying)用,使流(liu)量測量(liang)向精度(du)佳、智能(neng)化方⭐向(xiang)發展。這(zhe)就爲我(wo)們的檢(jian)定工作(zuo)提出了(le)新的要(yao)求,而且(qie)大部分(fen)的流量(liang)計在檢(jian)定🧡時都(dou)會存在(zai)溫度壓(ya)力補正(zheng)。作爲檢(jian)定工作(zuo)者不僅(jin)要懂得(de)如♊何檢(jian)定,更㊙️應(ying)知道檢(jian)定過程(cheng)中溫度(du)⭐壓力補(bu)正公式(shi)是如何(he)而🆚來。隻(zhi)有這樣(yang)才🈲能從(cong)本質上(shang)分析問(wen)題,更加(jia)快💯捷處(chu)理檢定(ding)工作中(zhong)出現的(de)問題。進(jin)一步提(ti)高我們(men)的計量(liang)水平,爲(wei)擴大再(zai)生💁産提(ti)供有力(li)的技術(shu)保障和(he)支持。
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