氣體轉子(zi)流量計 示(shi)值的密度(du)、溫度、壓力(li)修正公式(shi)的推導方(fang)法,從理論(lun)上證明了(le)修正公式(shi)中ρo、ρ1的取值(zhi)狀态。
1前言(yan)
　　轉子流量(liang)計 由于其(qi)具有結構(gou)簡單、價格(ge)便宜、反應(ying)靈敏、量程(cheng)寬示值清(qing)晰✊、可測腐(fu)蝕性介質(zhi),流量、壓力(li)損失小且(qie)恒♉定等特(te)點,在工🚩業(ye)生産、實驗(yan)室或一些(xie)儀器裝置(zhi)中得到了(le)🚶‍♀️廣泛的應(ying)用。然而,轉(zhuan)子📞流量計(ji)是一種非(fei)标準化儀(yi)表,就其測(ce)量原理看(kan),宜個别地(di)按照實際(ji)被測介質(zhi)及工🛀🏻作狀(zhuang)态進行刻(ke)度。但儀表(biao)制造廠家(jia)爲了便于(yu)批量生産(chan)，都是在工(gong)業基準狀(zhuang)态(20℃，0.10133MPa)下用水(shui)或⁉️空氣進(jin)行刻度的(de)💁，即轉子流(liu)量計的流(liu)量标尺上(shang)的刻度值(zhi),對于測量(liang)液體來講(jiang)是代表20℃時(shi)水的流量(liang)值👄,對于測(ce)量氣體來(lai)講則是代(dai)表20℃,0.10133MPa下空氣(qi)的流量值(zhi)。因👨‍❤️‍👨此,在實(shi)際使用時(shi),如果被😍測(ce)介質的密(mi)度及工作(zuo)狀态不同(tong)于刻度條(tiao)件時,必須(xu)對流量計(ji)算值按實(shi)際👉被測🌐介(jie)質的密度(du)、溫度、壓力(li)等參數的(de)具體情況(kuang)進行修正(zheng)。對此,一般(ban)的教材及(ji)儀表使用(yong)說明書中(zhong)均給出了(le)修正公式(shi),不同的書(shu)中給出的(de)修正公式(shi)相同,但意(yi)義卻有所(suo)差别。例如(ru):

公式(1)、(2)中:
Q。-儀(yi)表标尺示(shi)值;
P。、To-刻度狀(zhuang)态下的絕(jue)對壓力(0.10133MPa)和(he)絕對溫度(du)(293K);
P1.T1-工作狀态(tai)F的絕對壓(ya)力和絕對(dui)溫度:
公式(shi)(1)中:Q，表示被(bei)測介質在(zai)實際工作(zuo)狀态下的(de)體積流量(liang)⚽;
而公式(2)中(zhong)的Q1則是表(biao)示被測介(jie)質流量折(she)算成刻度(du)狀态下的(de)體❓積流量(liang)值。
　　對于ρo、ρ1說(shuo)法不一,某(mou)些書中規(gui)定爲刻度(du)狀态(293K、0.10133MPa)下的(de)空氣⚽密度(du)☂️或被測氣(qi)體的密度(du);某些書中(zhong)規定爲273K.0.10133MPa下(xia)的密度🌈。因(yin)而,在實際(ji)使用氣體(ti)轉子流量(liang)計時,必須(xu)對其示值(zhi)加以修正(zheng),從而得出(chu)較準确的(de)數據。爲此(ci),就氣體轉(zhuan)子流量計(ji)示值的密(mi)度、溫度、壓(ya)力修正公(gong)式的推導(dao)方法加以(yi)論述,供氣(qi)體轉子流(liu)量計使用(yong)者🙇🏻參考。
2示(shi)值的修正(zheng)
2.1基本流量(liang)方程式
轉(zhuan)子流量計(ji)結構如圖(tu)1所示。

式中(zhong):
Q一被測介(jie)質的體積(ji)流量;
C一儀(yi)表常數:
Vr-轉(zhuan)子體積;
ρr-轉(zhuan)子材料的(de)密度
ρ一被(bei)測介質的(de)密度;
Ar-轉子(zi)最大截面(mian)積;.
H一轉子(zi)停留的高(gao)度。
2.2氣體轉(zhuan)子流量計(ji)的刻度
　　前(qian)己叙述,用(yong)于測量氣(qi)體的轉子(zi)流量計出(chu)廠時是在(zai)工業基準(zhun)狀态(293K,0.10133MPa)下用(yong)空氣作爲(wei)介質進行(hang)刻度的。根(gen)據(3)式可得(de)出:

式中:
Q0---刻(ke)度狀态293K.0.10133MPa下(xia)空氣的體(ti)積流量;
Po---20℃,0.10133MPa下(xia)空氣的密(mi)度。
2.3密度的(de)修正
　　當被(bei)測介質爲(wei)293K,0.10133MPa狀态下的(de)非空氣氣(qi)體時，雖然(ran):工作狀🌈态(tai)與刻度狀(zhuang)态相同,但(dan)由于介質(zhi)密度不同(tong)于空氣的(de)密度,必須(xu)對流⛱️量計(ji)的示值加(jia)以修正。
根(gen)據(3)式,此時(shi)可寫成:

2.4溫(wen)度、壓力影(ying)響的修正(zheng)
　　當工作狀(zhuang)态不同于(yu)刻度狀态(tai)時,由于空(kong)氣的密度(du)受溫❓度、壓(ya)力影響變(bian)化較大,故(gu)此必須對(dui)其示值進(jin)行修正(其(qi)實質.上仍(reng)👨‍❤️‍👨爲對密度(du)進行修正(zheng))。根據(3)式,工(gong)作狀态下(xia)的流量方(fang)程可以寫(xie)

式中:
Q1-工作(zuo)狀态下空(kong)氣的體積(ji)流量;
Qo-流量(liang)計示值。
　　但(dan)一般情況(kuang)下,流量大(da)小都依刻(ke)度狀态爲(wei)基準。故此(ci),應将I作狀(zhuang)态下的流(liu)量值折算(suan)爲刻度狀(zhuang)态下的流(liu)量值,其折(she)算原則🔴是(shi)根據兩種(zhong)狀态下氣(qi)體質量相(xiang)等,即🔱:

式中(zhong):
Q1一工作狀(zhuang)态下空氣(qi)的體積流(liu)量折算爲(wei)刻度狀态(tai)(20℃,0.10133MPa)下的體積(ji)流量值;
ρo--20℃,0.10133MPa下(xia)空氣密度(du)。
将(8)式代入(ru)(10)式中.得:

式(shi)中:
Qo-流量計(ji)的指示值(zhi);
Q1一被測介(jie)質工作狀(zhuang)态下折算(suan)成刻度狀(zhuang)态下的體(ti)積流❗量;
Q1-工(gong)作狀态下(xia)被測介質(zhi)的實際體(ti)積流量;
Po.To、Po-刻(ke)度狀态下(xia)的絕對壓(ya)力(0.10133MPa).絕對溫(wen)度(293K)和空氣(qi)在該狀态(tai)🏃‍♂️下的密度(du)(1.205kg/m3);
ρ1一被測氣(qi)體在293K,0.10133MPa下的(de)密度;
PI、T1-工作(zuo)狀态下的(de)絕對壓力(li)和絕對溫(wen)度。
3結束語(yu)
　　因爲氣體(ti)轉子流量(liang)計在出廠(chang)時都是在(zai)工業基準(zhun)狀♋态(293K,0.10133MPa)下用(yong)空氣作爲(wei)介質進行(hang)刻度的。所(suo)以,基本流(liu)量公式中(zhong)介質密度(du)ρ即爲📱空氣(qi)在293K、0.10133MPa下的密(mi)度.即ρ=1.205kg/m3。
　　通過(guo)上述對氣(qi)體轉子流(liu)量計示值(zhi)的密度、壓(ya)力、溫度修(xiu)正公式的(de)推導過程(cheng)及結果,則(ze)可以斷定(ding):ρo、ρ1定義爲20℃,0.10133MPa狀(zhuang)🍉态下的空(kong)🎯氣密度和(he)被測氣體(ti)的密度爲(wei)确切。

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