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(1)刻度換算
通常,浮子流量計根據(jù)水和空氣作為標(biāo)定流體,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件下進(jìn)行刻度標(biāo)度的,這稱為刻度狀態(tài)。當(dāng)該流量計用于其他流體時必須進(jìn)行刻度換算。
①液體流量刻度換算。液體流體的刻度狀態(tài)是溫度t。為20℃,表壓p0為101325Pa。
不考慮浮子高度的影響,用下標(biāo)0表示刻度狀態(tài)的流體參數(shù)。即流體在刻度狀態(tài)下標(biāo)定的流體密度ρO,流量系數(shù)α0,流體體積流量qo.
則實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下流體密度ρ,流量系數(shù)α,流體體積流量qv,可根據(jù)式(2-70)列出它們的計算式:
標(biāo)尺高度h時的體積流量qv與刻度狀態(tài)時的流量qo之比為:
上式是刻度值相同時,刻度流量與實(shí)際流量之間的關(guān)系。
浮子流量計的流量系數(shù)口是與浮子流量計的結(jié)構(gòu)、流體a度和雷諾數(shù)有關(guān)的無量綱數(shù).當(dāng)浮子結(jié)構(gòu)確定后,如果被標(biāo)定流體和實(shí)際流體的U度差別不大,則實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下流量計的流量系數(shù)a基本不變,可用下式確定在同樣刻度標(biāo)尺高度下實(shí)際流體的體積流量:qv=q0k
時間流體密度不同引入修正因子k為:
圖2-21是實(shí)際流體密度ρ不同引入修正因子k與刻度狀態(tài)密度ρ0間的關(guān)系。
。從圖可見,當(dāng)實(shí)際流體密度P與刻度狀態(tài)密度P。一致時,修正因子k=1。實(shí)際密小于刻度狀態(tài)密度時,k>1,并隨密度的減小有較大增加。實(shí)際密度大于刻度狀態(tài)密度時k<1,但減小的倍數(shù)比增加的倍數(shù)要小得多。例如,用水標(biāo)定的不銹鋼浮子流量計,在用密度為1512kg/m3的硝酸流體流量測量,則修正因子k為0.7817。而用于密度為789. 2kg/m3的乙醇流體流量測量,則修正因子k為1.1414。
流體黏度較大時,應(yīng)考慮黏度影響,需乘以實(shí)際流體流量系數(shù)α與標(biāo)定流體流量系數(shù)α0之比。
②氣體流量刻度換算。氣體流體的刻度狀態(tài)是溫度to為20℃,表壓p。為101325Pa。標(biāo)定流體是空氣。
與液體流量刻度換算不同點(diǎn)如下。
氣體黏度的影響一般可忽略。即不需乘以實(shí)際流體流量系數(shù)α與標(biāo)定流體流量系數(shù)α0之比。
氣體密度受流體溫度、壓力變化的影響較大,因此,必須考慮氣體密度的影響。
浮子密度遠(yuǎn)大于氣體密度,因此,浮子密度與實(shí)際狀態(tài)氣體密度之差可認(rèn)為等于浮子密度與刻度狀態(tài)氣體密度之差。
根據(jù)上述,實(shí)際氣體密度不同引入的修正因子k為:
采用密度修正時,標(biāo)定狀態(tài)的空氣密度ρo=1. 205kg/m3.根據(jù)氣體狀態(tài)方程,也可將密度表示為對應(yīng)的溫度、壓力等參數(shù)。即有:
式中,Z是氣體壓縮因子,P和T是氣體絕壓和熱力學(xué)溫度。Po = 0.101325MPa;To =293.15K; Zo=0.99963.實(shí)際應(yīng)用時,由于氣體浮子流量計安裝場所受晝夜溫差影響,其流量刻度將有很大波動。
(2)量程換算
浮子幾何形狀不變,改變浮子材料可用于改變浮子流量計的量程。假設(shè)浮子材料的密度從原始的ρfo改為ρf.則流量計的量程從原來的流量qvo改變?yōu)閝v。并滿足下式:
①新浮子密度ρf大于原始浮子密度ρfo,即浮子密度增加,量程將擴(kuò)大.即qv>qvo
②新浮子密度ρf小于原始浮子密度ρfo,即浮子密度減小,量程將縮小.即qv
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