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氣體(ti)轉子流(liú)量計檢(jian)定與使(shǐ)用
發布(bu)時間:2025-12-15
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0引(yǐn)言
氣體(tǐ)轉子流(liu)量計
溫(wen)度壓力(li)補正公(gong)式由流(liú)量的基(jī)本公式(shi)與流量(liàng)狀态的(de)換🈲算🌂公(gong)式及理(lǐ)想氣體(tǐ)狀态議(yi)程推導(dǎo)而來。根(gen)✉️據所計(jì)量氣體(ti)流量🌈的(de)狀㊙️态(标(biao)準狀态(tai)或工作(zuò)狀态)不(bú)同,其溫(wēn)度壓力(li)補正系(xi)數也不(bu)相同,互(hu)爲倒數(shù)關系。
目(mu)前在對(dui)氣體轉(zhuǎn)子流量(liang)計計量(liang)和使用(yòng)過程中(zhong),對溫度(dù)壓🐕力補(bu)正存着(zhe)認識上(shàng)的差異(yì),從而在(zai)實際工(gong)作中🈲經(jing)常碰到(dào)過一些(xie)因認識(shi)上的差(chà)異而導(dǎo)緻一些(xie)不必要(yao)的錯誤(wù),以及時(shí)常走⛷️彎(wan)路的現(xian)象,現将(jiāng)對這一(yi)問題的(de)認識與(yǔ)🏃🏻♂️體會提(tí)出來以(yǐ)供大🔞家(jia)商榷。
1問(wen)題的提(ti)出
大家(jia)都知道(dào)氣體轉(zhuǎn)子流量(liang)計的刻(kè)度流量(liang)爲标準(zhǔn)狀💁态下(xià)的👌流量(liang)(即流量(liang)計的氣(qi)體絕對(duì)壓力在(zài)101325Pa和流量(liàng)計的氣(qi)💘體溫度(du)在20.0℃時的(de)流量),而(ér)我們在(zài)實際的(de)檢定工(gong)作中,由(you)于溫度(du)和壓力(lì)都是可(ke)變量。因(yīn)而在檢(jiǎn)定或使(shi)用過程(chéng)中溫度(du)和壓力(li)🌈不可能(néng)與🎯氣體(tǐ)轉子流(liu)量計的(de)刻❄️度狀(zhuang)态保持(chí)一緻。根(gēn)據氣體(ti)狀态方(fāng)程✨可知(zhi),我們在(zài)👅檢定氣(qi)體轉子(zi)流量計(jì)時就必(bì)須對其(qí)溫度和(hé)壓力進(jìn)行補正(zhèng)。根據國(guo)家檢定(ding)規程JG 257中(zhong)對檢定(dìng)氣體轉(zhuǎn)子流量(liang)計的示(shì)值修正(zheng)在氣體(ti)溫度和(hé)壓力改(gǎi)變時給(gěi)出了氣(qì)體轉子(zǐ)流量計(jì)的補正(zhèng)公式爲(wèi):
式中: qv爲(wei)轉子流(liu)量計在(zài)刻度狀(zhuàng)态下的(de)實際流(liú)量; Vs爲排(pái)出(流入(ru))裝置内(nèi)的氣體(tǐ)體積;T爲(wèi)排出(流(liu)入)的時(shi)間; pn, ps, pm分别(bie)爲标準(zhǔn)狀态下(xia),裝置🍓内(nei)和流量(liang)計前的(de)氣體絕(jué)對壓力(li), pn= 101325Pa; Tn, Ts, Tm分别爲(wèi)标準狀(zhuàng)态下,裝(zhuāng)置内和(hé)流量計(jì)前的氣(qi)體熱力(li)學溫度(dù), Tn= 293.15K。
公式(1)如(rú)何推導(dao)而來?并(bìng)且實際(jì)應用時(shi)又應該(gai)注意哪(na)些問題(ti)?我們以(yi)容積法(fǎ)爲例進(jìn)行探讨(tao)。
2公式的(de)推導
根(gēn)據流體(ti)的連續(xù)性方程(cheng)與伯努(nǔ)利方程(chéng)可知一(yī)定質量(liàng)的氣體(tǐ)流經标(biāo)準裝置(zhi)和流經(jing)氣體轉(zhuǎn)子流量(liang)🐉時的關(guan)系爲
式(shi)中: Vm爲排(pái)出(流入(rù))氣體轉(zhuan)子流量(liang)計内的(de)氣體體(tǐ)積。則
根(gen)據瞬時(shi)流量公(gong)式可知(zhī):
将公式(shi)(3)帶入公(gōng)式(4)得
根(gen)據轉子(zǐ)流量計(ji)的工作(zuo)原理可(ke)知:
設轉(zhuǎn)子的流(liú)量常數(shù)爲a(以下(xià)公式分(fen)别爲: aN和(he)am);錐管内(nei)徑爲Df;錐(zhuī)管的錐(zhuī)角爲φ;浮(fu)子的體(tǐ)積爲Vf;浮(fu)子的密(mì)度爲ρf;浮(fú)子停留(liú)的高度(du)爲h;轉子(zi)的氣體(ti)密度爲(wei)ρ(以下公(gong)式分别(bié)爲ρN和ρm)
式(shì)中: qn爲轉(zhuan)子流量(liang)計在标(biao)準狀态(tài)下的實(shi)際流量(liàng); qm爲🎯轉子(zǐ)流量計(jì)在實際(ji)工作狀(zhuang)态下的(de)實際流(liú)量。
由(7)÷ (6)得(dé)
當被測(cè)流體的(de)粘度與(yu)标定介(jiè)質的粘(zhān)度相差(cha)不大🌏時(shí),aN≈ am。因✉️ρf≥ ρN和ρm,所(suo)以ρf-ρN≈ ρf-ρm,則公(gōng)式(8)可簡(jian)化爲
式(shi)中: KN爲轉(zhuǎn)子流量(liang)計在标(biāo)準狀态(tai)下的氣(qi)體壓縮(suo)系數⛹🏻♀️; Km爲(wei)轉子流(liu)量計在(zài)實際工(gong)作狀态(tài)下的氣(qi)體壓縮(suō)✏️系數⭐。
在(zai)壓力較(jiao)低﹑理想(xiang)氣體假(jiǎ)定成立(lì)的範圍(wéi)内,氣體(ti)壓縮系(xi)數≈ 1,即Kn≈ Km,則(zé)公式(10)可(ke)簡化爲(wei)
由(16)式可(kě)知當氣(qi)體的溫(wen)度壓力(li)變化時(shí)其流量(liang)也随之(zhi)發生💃改(gai)😘變,既氣(qì)體的密(mì)度也随(suí)之發生(shēng)改變。
3應(yīng)用
綜合(hé)上述檢(jiǎn)定氣體(tǐ)轉子流(liu)量計時(shi)溫度壓(ya)力補正(zheng)公式,可(kě)以得出(chu)以下結(jie)論: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(fā)生改變(biàn),既氣體(tǐ)的密度(dù)也随之(zhi)發生改(gai)變。在選(xuan)擇氣體(ti)流量的(de)溫度壓(ya)力補正(zhèng)公式,要(yao)依據氣(qi)體轉㊙️子(zi)流量計(ji)所選定(ding)的⭕刻度(du)狀态而(er)定,在實(shi)際的氣(qi)體流量(liang)計量中(zhōng),通常所(suo)計量的(de)是标準(zhǔn)狀态下(xia)(0℃ ,101.325kPa及💔20℃ , 101.325kPa)的氣(qì)體體積(jī)流量,這(zhè)一點應(yīng)引✉️起大(dà)家的重(zhòng)視,否則(zé)謬之大(dà)矣。同時(shí)得注🈚意(yi)補正的(de)溫度和(hé)壓力的(de)類别,溫(wēn)度🆚爲氣(qi)體的氣(qì)體熱🏃🏻力(lì)學溫度(du)即爲攝(she)氏溫度(dù)+ 273.15,壓力爲(wèi)氣體絕(jué)對壓力(lì)即檢定(ding)時的大(dà)氣壓力(lì)+表壓,這(zhè)一🍉點大(dà)家在檢(jian)定過程(chéng)中必須(xū)也得非(fei)常清楚(chu);由于流(liú)量和壓(yā)力的單(dan)位有許(xu)多種,在(zài)檢定的(de)同時還(hai)必須注(zhù)意各參(can)數💰的換(huan)算單位(wei)必須保(bao)持一緻(zhì);以及在(zai)測量壓(yā)力時必(bì)須注意(yì)測量壓(yā)力的管(guan)徑應與(yǔ)被測對(dui)象的管(guǎn)徑一緻(zhi),若兩者(zhe)之間的(de)✨差🌍異較(jiào)大時會(hui)造成流(liu)♌量壓力(lì)測量不(bu)真實,導(dǎo)緻壓力(li)補正⁉️的(de)結果與(yǔ)實際出(chu)現偏差(cha)。總之在(zai)檢定過(guo)程中若(ruo)不注意(yi)以上的(de)因數,将(jiang)最終導(dǎo)緻流量(liàng)的計算(suan)結💃果值(zhi)與實際(ji)值之間(jiān)産生較(jiào)大的誤(wu)差,從而(ér)影響測(ce)試結果(guo)的真實(shi)性和量(liàng)值傳遞(di)的可靠(kào)性。
4使用(yòng)
氣體轉(zhuan)子流量(liang)計在實(shi)際使用(yòng)的狀态(tai),往往與(yǔ)刻度狀(zhuang)📧态㊙️不同(tong)。因㊙️此,使(shi)用時讀(du)取的流(liú)量示值(zhi),并不是(shi)流過流(liú)量計的(de)流體的(de)⛱️真實🚶♀️流(liú)量,必須(xū)對使用(yòng)的狀态(tai)進行修(xiū)正,才能(neng)得到真(zhen)實的流(liú)量。
轉子(zǐ)流量計(jì)在使用(yong)狀态下(xia)的流量(liang)示值按(àn)公式(12)計(ji)算;轉子(zǐ)流量🐅計(jì)在标準(zhǔn)狀态下(xià)的流量(liàng)示值,由(yóu)公式(2)和(he)公式(12)可(kě)得
式中(zhong): q0爲轉子(zǐ)流量計(jì)在标準(zhǔn)狀态下(xià)的流量(liang); qn爲轉子(zǐ)流量計(ji)的刻度(dù)流量。
5結(jié)束語
随(suí)着流量(liang)測試技(jì)術的不(bu)斷發展(zhan)和各種(zhǒng)新型的(de)流🤟量計(jì)的廣泛(fan)應用,使(shi)流量測(cè)量向精(jing)度佳、智(zhi)能化方(fang)向發展(zhǎn)。這就爲(wèi)我們的(de)檢定工(gong)作提出(chū)了新的(de)要求,而(er)且大部(bù)分的🤩流(liú)量計在(zài)檢定時(shi)都會存(cún)在溫度(du)壓力補(bǔ)正。作爲(wei)檢定工(gōng)作者不(bú)僅🌐要懂(dǒng)得如🌈何(he)檢定,更(gèng)🐇應知道(dào)檢定過(guò)程中溫(wēn)度壓力(lì)補正公(gong)🥵式是如(ru)何而來(lái)。隻有這(zhe)樣🐕才能(neng)從本質(zhì)上分🌈析(xi)問題,更(geng)加快捷(jie)處理檢(jian)定工作(zuò)中出現(xiàn)的問🐅題(ti)。進一步(bù)提高我(wo)們的計(jì)量🏃🏻水平(ping),爲擴大(dà)再生🌈産(chǎn)提供有(yǒu)力的技(jì)術保障(zhang)和支持(chi)。
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