如何正確選用玻璃轉(zhuǎn)子流量計 玻璃轉(zhuǎn)子流量計是一種使用簡單、讀數(shù)方便、用途十分廣泛的瞬時流量測量儀表。在環(huán)境保護設(shè)備儀器這個范疇里用量多達三萬余臺
如何正確選用玻璃轉(zhuǎn)子流量計
玻璃轉(zhuǎn)子流量計是一種使用簡單、讀數(shù)方便、用途十分廣泛的瞬時流量測量儀表。在環(huán)境保護設(shè)備儀器這個范疇里用量多達三萬余臺/年。因此,選好、用好這種儀表,極為重要。
玻璃轉(zhuǎn)子流量計根據(jù)它的用途和適應(yīng)范圍可分為:普通型、帶筋維管型,微小流量及小外形型、耐腐型、實驗室型、保溫型、報警型和耐高壓型八個系列。按照國家制訂的儀表系列型譜,不論哪個系列,多包括從1毫米到100毫米共12個口徑數(shù),可測量的流量范圍是:液體(水)0.1毫升/分~40立方米/時,氣體(空氣)1毫升/分~1000立方米/時。用于環(huán)保儀器配套的玻璃轉(zhuǎn)子流量計一般口徑不超過10毫米,測量的流量屬小流量范圍。
玻璃轉(zhuǎn)子流量計的刻度,是生產(chǎn)廠在本廠條件下用近于理想流體的水和干燥空氣作介質(zhì)標定得到的。但在流量計的使用現(xiàn)場,有兩種情形不能直接使用它的刻度值:一是測量介質(zhì)不是水和空氣,二是測且介質(zhì)雖為水和空氣,但其狀態(tài)(溫度.壓力)與刻度狀態(tài)有別。這樣,在使用流量計時,為獲得正確測量結(jié)果,就出現(xiàn)了需要把刻度值進行修正的問題。因而,解決好玻璃轉(zhuǎn)子流量計刻度修正,是用好這種儀表的關(guān)鍵。
考慮到環(huán)保儀器使用轉(zhuǎn)子流量計大量的用采測氣體介質(zhì)流量,因此下文僅就氣體介質(zhì)測量時的密度修正進行討論。由于氣體介質(zhì)的粘度很小,故而討論時略去粘度影響。實踐證明,這不影響修正后的精度。
下面是轉(zhuǎn)子流量計流量一般表達式
式(1)是不考慮介質(zhì)粘度影響的計算式。從(1)式可明顯得出:當一臺流量計浮子位置高度確定后,被測介質(zhì)密度ρ是的變數(shù),如果被測介質(zhì)密度不同,則介質(zhì)通過流量計的流量也不同。因此,刻度修正實際上也就是流量修正。
如果兩種不同密度ρ1、ρ2的介質(zhì)分別通過同臺轉(zhuǎn)子流量計時,若浮子平衡在同一位固上,由(1)式得轉(zhuǎn)子流量計密度換算的基本式:
式中,P1、Tl和P2、T2是同一介質(zhì)的兩種狀態(tài)分別用壓力和溫度兩個參數(shù)表示。可見,對同種氣體介質(zhì)而言,其密度換算*可以轉(zhuǎn)化為不同狀態(tài)下的溫度、壓力換算。這樣,對于測量同種氣體介質(zhì)流量的刻度修正,終變成了溫度、壓力的狀態(tài)修正(實質(zhì)上是密度修正),顯而易見,這是一般使用單位極易實現(xiàn)的修正方法。
(一)在使用現(xiàn)場從流量計刻度讀數(shù)如何求取實際流量值?
在使用現(xiàn)成應(yīng)用轉(zhuǎn)于流量計的目的只有一個:即檢測被測介質(zhì)的實際流量。但是,不少使用單位忽略了現(xiàn)場狀態(tài)與流量計刻度狀態(tài)(即標準狀態(tài))的不同,直接以流量計刻度讀數(shù)作為被測介質(zhì)的實際流量值,十分明顯,這個實際流量是不真實的,它會給流量計的測量帶來誤差,從而給配套儀器后的檢測結(jié)果造成謬誤。
在現(xiàn)場,從流量計刻度讀數(shù)求取實際流量值,實質(zhì)上是將流量計標準狀態(tài)下的流量值換算成現(xiàn)場工況下的流量值。我們設(shè)現(xiàn)場工況有關(guān)參數(shù)代號分別為實際流量Q,介質(zhì)壓力P和溫度T;轉(zhuǎn)子流量計刻度的有關(guān)參數(shù)代號分別為流量Q比標準狀態(tài)的壓力Po和溫度To,根據(jù)(4)式有:
利用(5)式,可見很方便地在現(xiàn)場從流量計讀數(shù)求得被測介質(zhì)實際流量值。需要特別指出,用(5)式計算時,P、P。、T、T。都應(yīng)代入值,而P是表前壓,應(yīng)在流量計上游側(cè)、并緊靠流量計的管路部位測取。
例:使用某空氣采樣儀,運行時,采樣儀上轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)為500毫升/分,測表前壓為—100mmH 20(因使用抽氣泵,所以是負壓),現(xiàn)場溫度為30℃,求此時空氣的實際流量值。
解,根據(jù)測定的數(shù)據(jù),有
這里,因為P。用毫米汞柱作單位,所以毫米水柱必須化成毫米汞柱,計算時,只須將毫米水柱除以13.6即可。
從上例結(jié)果看出,盡管現(xiàn)場狀態(tài)與標準狀態(tài)相差不大,但對測量結(jié)果卻產(chǎn)生了22毫升/分(為標準值的4.4%)的差值。換句話路如果不修正,則流量值會產(chǎn)生4.4%的誤差!
(二)用戶根據(jù)實際使用流量,如何選購合適的轉(zhuǎn)子流量計?
這個問題恰是上述(一)的逆過程,只需把(5)式反過來即成:
這里,Q是實際使用流量;P、T、Po、To都為已知,用〔6〕式d算出的Qn即為將要選購的轉(zhuǎn)子流量計的刻度流量值。注意,Q應(yīng)是常用流量。為保證流量計使用時有足夠精度和余量,選購玻璃轉(zhuǎn)子流量計的上限應(yīng)為Qn的1.5倍。
我們想強調(diào)此條的重要性,因為,如果當被測介質(zhì)壓力較大時,它是不可忽略的。例如,若被測介質(zhì)壓力為3kg/cm2,并假定溫度與標準溫度相差無幾,則P=3+1kg/cm2 (單位,P。=1),代入(6)式后將得到Qn÷2Q。就是說,若常用流量為Q,則合宜的流量計上限應(yīng)為1.5×2 Q=3Q,如此時仍按Q選購流量計,勢將滿足不了使用要求而貽誤生產(chǎn)。
轉(zhuǎn)子流量計的密度換算還可以速過圖解法來進行。
測量液體介質(zhì)時的刻度修正往往涉及粘度修正,而粘度修正是十分繁雜,計算較為困難。盡管如此,還有別的方法可彌補,限于篇幅,這里再不累述。 |
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