氣體(ti)轉子流量(liàng)計
示值的(de)密度、溫度(du)、壓力修正(zhèng)公式的推(tui)導方法,從(cóng)理論上證(zhèng)明了修正(zhèng)公式中ρo、ρ1的(de)取值狀态(tai)。
1前言
轉子(zǐ)流量計
由(yóu)于其具有(you)結構簡單(dān)、價格便宜(yí)、反應靈敏(min)、量程寬示(shi)值清晰、可(kě)測腐蝕性(xing)介質,流量(liang)、壓力損失(shi)小且恒定(ding)等特點,在(zai)工業生産(chǎn)、實驗室或(huò)一些儀器(qi)裝置中得(de)到了廣泛(fan)的👅應用。然(ran)而,轉子流(liu)量計是一(yi)種非标🌈準(zhun)化儀表,就(jiu)其測量原(yuan)理看,宜個(ge)别地按照(zhao)實際被測(cè)介質及工(gong)作狀态進(jìn)行✨刻度。但(dan)儀表制造(zao)廠家爲⛱️了(le)便于批量(liàng)㊙️生産，都是(shi)在工業基(ji)準狀态(20℃，0.10133MPa)下(xià)用水或空(kong)氣進行刻(ke)度的，即轉(zhuan)子流量計(ji)的流量标(biāo)尺上的💋刻(kè)度值,對于(yú)測量液體(tǐ)來講是代(dài)表20℃時水的(de)流量值,對(dui)于測量💯氣(qi)體來講則(zé)㊙️是代表20℃,0.10133MPa下(xià)空氣的流(liu)量🐕值。因此(cǐ),在實際使(shǐ)用時,如果(guo)被測介質(zhi)的密度及(ji)工作狀态(tai)不同于刻(kè)度條件時(shí),必🔴須對流(liu)量計算值(zhi)按實際被(bèi)測介質的(de)密度、溫度(dù)、壓力等參(cān)❗數的具體(ti)情況進行(háng)修正。對此(cǐ),一般的教(jiao)材及儀表(biǎo)使用說明(ming)書中均🌂給(gěi)出了修正(zhèng)公式,不同(tong)的書中給(gei)出的修正(zhèng)公式相同(tong),但意義卻(què)有所差别(bié)。例如:
公式(shi)(1)、(2)中:
Q。-儀表标(biao)尺示值;
P。、To-刻(ke)度狀态下(xia)的絕對壓(yā)力(0.10133MPa)和絕對(dui)溫度(293K);
P1.T1-工作(zuò)狀态F的絕(jué)對壓力和(hé)絕對溫度(dù):
公式(1)中:Q，表(biǎo)示被測介(jie)質在實際(ji)工作狀态(tài)下的體積(jī)🔞流🈲量😍;
而公(gong)式(2)中的Q1則(zé)是表示被(bèi)測介質流(liú)量折算成(cheng)刻度狀态(tài)下的體🐆積(jī)流量值。
對(dui)于ρo、ρ1說法不(bu)一,某些書(shū)中規定爲(wèi)刻度狀态(tài)(293K、0.10133MPa)下的空氣(qì)密🧑🏾🤝🧑🏼度或被(bèi)測氣體的(de)密度;某些(xiē)書中規定(dìng)爲273K.0.10133MPa下的♉密(mi)度。因而💰,在(zài)實際使用(yòng)氣體轉子(zi)流量計時(shi),必須對其(qí)示值🍓加以(yǐ)修🏒正,從而(er)得出較👈準(zhun)确的數據(jù)。爲此,就氣(qi)體轉子🈲流(liú)量計示值(zhí)的密度🚶♀️、溫(wen)度、壓力🧑🏾🤝🧑🏼修(xiu)正公式的(de)推導方法(fa)加以論述(shù),供氣體轉(zhuǎn)子流量計(ji)使用者參(cān)考。
2示值的(de)修正
2.1基本(běn)流量方程(chéng)式
轉子流(liú)量計結構(gòu)如圖1所示(shi)。
式中:
Q一被(bèi)測介質的(de)體積流量(liang);
C一儀表常(chang)數:
Vr-轉子體(tǐ)積;
ρr-轉子材(cái)料的密度(du)
ρ一被測介(jiè)質的密度(du);
Ar-轉子最大(da)截面積;.
H一(yī)轉子停留(liu)的高度。
2.2氣(qì)體轉子流(liú)量計的刻(kè)度
前己叙(xù)述,用于測(cè)量氣體的(de)轉子流量(liang)計出廠時(shí)是在⛹🏻♀️工🈲業(yè)基🙇♀️準狀态(tài)(293K,0.10133MPa)下用空氣(qi)作爲介質(zhi)進行刻度(dù)的🙇🏻。根據(3)式(shì)可得出:
式(shi)中:
Q0---刻度狀(zhuàng)态293K.0.10133MPa下空氣(qì)的體積流(liú)量;
Po---20℃,0.10133MPa下空氣(qi)的密度。
2.3密(mi)度的修正(zheng)
當被測介(jiè)質爲293K,0.10133MPa狀态(tài)下的非空(kōng)氣氣體時(shi)，雖然:工作(zuo)狀态與🙇🏻刻(kè)度狀态相(xiang)同,但由于(yú)介質密度(du)不同于空(kōng)氣的密度(dù),必須對流(liú)量計的示(shi)值加以修(xiū)正。
根據(3)式(shì),此時可寫(xie)成:
2.4溫度、壓(ya)力影響的(de)修正
當工(gong)作狀态不(bu)同于刻度(dù)狀态時,由(you)于空氣的(de)密度受溫(wēn)✍️度🈲、壓力❄️影(ying)響變化較(jiao)大,故此必(bì)須對其示(shì)值進行修(xiū)正(其實質(zhì)✂️.上仍爲對(dui)密度進行(hang)修正)。根據(ju)(3)式,工作狀(zhuàng)态下的流(liu)量方程可(ke)以寫
式中(zhōng):
Q1-工作狀态(tai)下空氣的(de)體積流量(liang);
Qo-流量計示(shì)值。
但一般(bān)情況下,流(liu)量大小都(dou)依刻度狀(zhuàng)态爲基準(zhǔn)。故此,應将(jiāng)I作狀态下(xià)的流量值(zhi)折算爲刻(kè)度狀态下(xia)的流量值(zhi),其折算原(yuán)則是根🚶♀️據(jù)兩種狀态(tài)下氣體質(zhì)量相等,即(ji):
式中:
Q1一工(gong)作狀态下(xià)空氣的體(tǐ)積流量折(shé)算爲刻度(du)狀态(20℃,0.10133MPa)下的(de)體積🌐流量(liàng)值;
ρo--20℃,0.10133MPa下空氣(qi)密度。
将(8)式(shì)代入(10)式中(zhong).得:
式中:
Qo-流(liú)量計的指(zhi)示值;
Q1一被(bei)測介質工(gong)作狀态下(xia)折算成刻(kè)度狀态下(xia)的體積流(liú)量;
Q1-工作狀(zhuàng)态下被測(ce)介質的實(shi)際體積流(liu)量;
Po.To、Po-刻度狀(zhuàng)态下的絕(jue)對壓力(0.10133MPa).絕(jué)對溫度(293K)和(hé)空氣在該(gāi)狀态🌈下❓的(de)密度(1.205kg/m3);
ρ1一被(bèi)測氣體在(zai)293K,0.10133MPa下的密度(du);
PI、T1-工作狀态(tai)下的絕對(duì)壓力和絕(jué)對溫度。
3結(jié)束語
因爲(wèi)氣體轉子(zi)流量計在(zài)出廠時都(dou)是在工業(yè)基準狀态(tai)(293K,0.10133MPa)下用空氣(qì)作爲介質(zhì)進行刻度(dù)的。所以,基(jī)本流量公(gōng)式中介質(zhi)密度ρ即爲(wei)💃🏻空氣在293K、0.10133MPa下(xia)的密度.即(ji)ρ=1.205kg/m3。
通過上述(shu)對氣體轉(zhuan)子流量計(jì)示值的密(mì)度、壓力、溫(wēn)度修正公(gōng)式的推導(dǎo)過程及結(jie)果,則可以(yǐ)斷定:ρo、ρ1定義(yi)♍爲20℃,0.10133MPa狀态下(xia)的空氣密(mì)度和被測(cè)氣體的密(mì)度爲确切(qiē)。
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