0引言
氣體(ti)轉子流量計
溫度(dù)壓力補正公式由(yóu)流量的基本公式(shì)與流量狀态的換(huan)🔅算公式及理想氣(qì)體狀态議程推導(dao)而來。根據所🈲計量(liàng)氣體流量的狀态(tài)(标準狀态或工作(zuò)狀态)不同,其溫度(dù)壓力補正系數也(yě)不相同,互爲倒數(shù)關系。
目前在對氣(qi)體轉子流量計計(jì)量和使用過程中(zhong),對溫度💋壓力補‼️正(zhèng)存着認識上的差(cha)異,從而在實際工(gōng)🥵作中🐪經常碰到過(guò)一些因認識上的(de)差異而導緻一些(xiē)不必要的錯誤,以(yǐ)及時常走彎路的(de)現象,現将對💞這一(yi)問題🚶的認識與體(tǐ)會提出🌈來以供大(dà)家商榷。
1問題的提(tí)出
大家都知道氣(qì)體轉子流量計的(de)刻度流量爲标準(zhun)狀🛀🏻态下的流量(即(ji)流量計的氣體絕(jue)對壓力在101325Pa和流⁉️量(liang)計的氣體溫度在(zài)20.0℃時的🤟流量),而我們(men)在實際的檢定工(gong)作☀️中,由于溫度和(he)壓力都💘是可變量(liàng)。因而在檢定或使(shi)用過程中溫🧑🏾🤝🧑🏼度和(he)壓力不可能與氣(qi)體轉子流量計的(de)刻度狀态保持一(yī)緻。根據氣體狀态(tài)方程可知,我們在(zai)檢定氣體轉子流(liu)量計時就必須對(duì)其溫度和壓力進(jìn)行補正。根據國家(jiā)檢定規程JG 257中對檢(jian)定氣體轉子流量(liàng)計的示值修正在(zài)氣體溫度和壓力(lì)改變時給出了氣(qi)體轉子流量計的(de)補正公式爲:
式中(zhong): qv爲轉子流量計在(zai)刻度狀态下的實(shi)際流量; Vs爲排出(流(liú)💃🏻入)裝置内的氣體(ti)體積;T爲排出(流入(ru))的時間; pn, ps, pm分别爲标(biao)⛹🏻♀️準狀态下,裝置内(nei)和流量計前的氣(qi)體絕對壓力, pn= 101325Pa; Tn, Ts, Tm分别(bie)爲标準狀态下,裝(zhuāng)置内和流量計前(qián)的氣體熱力學溫(wen)度, Tn= 293.15K。
公式(1)如何推導(dao)而來?并且實際應(ying)用時又應該注意(yi)哪些問🐉題?我☔們以(yi)容積法爲例進行(háng)探讨。
2公式的推導(dǎo)
根據流體的連續(xu)性方程與伯努利(lì)方程可知一定質(zhi)量🔴的氣體流經标(biao)準裝置和流經氣(qì)體轉子流量時的(de)👌關系爲
式中: Vm爲排(pai)出(流入)氣體轉子(zǐ)流量計内的氣體(tǐ)體積。則
根據瞬時(shi)流量公式可知:
将(jiāng)公式(3)帶入公式(4)得(dé)
根據轉子流量計(jì)的工作原理可知(zhi):
設轉子的流量常(cháng)數爲a(以下公式分(fen)别爲: aN和am);錐管内徑(jing)爲Df;錐管的📐錐角爲(wei)φ;浮子的體積爲Vf;浮(fú)子的密度爲ρf;浮子(zǐ)停留的高度爲h;轉(zhuǎn)子的氣體密度爲(wèi)ρ(以下公式分别爲(wèi)ρN和ρm)
式中: qn爲轉子流(liu)量計在标準狀态(tai)下的實際流量; qm爲(wèi)轉子✂️流量🐅計✌️在實(shí)際工作狀态下的(de)實際流量。
由(7)÷ (6)得
當(dāng)被測流體的粘度(dù)與标定介質的粘(zhān)度相差不大時,aN≈ am。因(yīn)ρf≥ ρN和ρm,所以ρf-ρN≈ ρf-ρm,則公式(8)可(ke)簡化爲
式中: KN爲轉(zhuǎn)子流量計在标準(zhǔn)狀态下的氣體壓(ya)縮系數; Km爲轉❓子流(liu)💔量計在實際工作(zuò)狀态下的氣體壓(ya)縮系數。
在壓力較(jiao)低﹑理想氣體假定(ding)成立的範圍内,氣(qi)體壓縮系數≈ 1,即Kn≈ Km,則(ze)公式(10)可簡化爲
由(you)(16)式可知當氣體的(de)溫度壓力變化時(shi)其流量也随之發(fā)💚生改變👅,既氣體的(de)密度也随之發生(shēng)改變。
3應用
綜合上(shang)述檢定氣體轉子(zǐ)流量計時溫度壓(ya)力補正🐪公式,可以(yi)得出以下結論:可(ke)知當氣體的溫度(dù)壓力變化時其☁️流(liu)量也随之發生改(gǎi)變,既氣體的密度(du)也随之發🌈生改變(biàn)🌈。在選擇氣體流量(liang)的溫度壓力補正(zheng)公式,要依據氣體(ti)轉子流量計所選(xuǎn)定的📱刻度狀态而(er)定,在實際🔱的氣體(ti)流量🌂計量中,通常(cháng)所計量的是标準(zhǔn)狀态下(0℃ ,101.325kPa及20℃ , 101.325kPa)的氣體(ti)體積流量,這一點(dian)應引起大家的重(zhòng)視,否則謬之大矣(yi)。同時得注意補正(zheng)的溫度🔅和壓力的(de)類别,溫度❗爲氣體(tǐ)的氣體熱力學溫(wēn)度即♻️爲攝氏溫度(du)+ 273.15,壓力爲氣體絕對(duì)壓力即檢定時的(de)大氣壓力+表壓,這(zhè)一點大家在檢定(dìng)過程中必須也得(de)非常清楚;由于流(liú)量和壓力的單位(wei)有許多種,在檢定(ding)的同時還必須注(zhù)意各參數✊的換算(suan)單位必須保持一(yi)緻;以及在測量壓(yā)力時必須注意測(ce)量壓力的管徑應(yīng)與被測對象的管(guan)徑一緻,若兩者之(zhī)間的差異較大時(shi)會造成流🌈量壓力(lì)測👣量不真實,導緻(zhi)壓力🛀🏻補正的結果(guǒ)與實際出現偏差(chà)。總之在檢定過程(cheng)中若不注意以上(shang)的因數,将最終導(dao)緻流量的計算結(jié)果值與實際值之(zhī)間産生較大的誤(wù)差💚,從而影響測試(shì)結果的真實性和(he)量值傳遞的可靠(kao)性。
4使用
氣體轉子(zi)流量計在實際使(shi)用的狀态,往往與(yu)刻度狀态不同。因(yīn)此,使用時讀取的(de)流量示值,并不是(shì)流過流量計🏃的流(liú)體的真實流量,必(bi)須對使用的狀态(tai)🧡進行修💃正,才能得(de)到真實的流量。
轉(zhuan)子流量計在使用(yong)狀态下的流量示(shì)值按公式(12)計算;轉(zhuǎn)子流量計在标準(zhǔn)狀态下的流量示(shi)值,由公式(2)和公式(shi)(12)可得
式中: q0爲轉子(zi)流量計在标準狀(zhuang)态下的流量; qn爲轉(zhuǎn)子流量計的刻度(du)流量。
5結束語
随着(zhe)流量測試技術的(de)不斷發展和各種(zhong)新型的流量計的(de)廣泛應用,使流量(liàng)測量向精度佳、智(zhi)能化方㊙️向發展。這(zhè)就爲⛹🏻♀️我們的檢定(ding)工作提出了新的(de)要求,而且大部分(fen)的流量計在檢定(ding)時都會存在溫度(dù)壓✏️力補正。作爲檢(jiǎn)定工作者不僅要(yao)懂得如何檢定,更(geng)應知道檢定♌過程(chéng)中溫度壓力補正(zheng)公式是如何而🚶來(lái)。隻有這樣才能從(cóng)本質上分析問題(tí),更加快捷處理檢(jiǎn)定工作中出現的(de)問題。進一步提高(gāo)我們的計量水平(ping),爲擴大再生産提(ti)供有力的技術📱保(bǎo)障和支持。
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