金屬管浮子流量計以一種過程控制儀表,以獨特的優勢,可适應在高溫高壓、強腐蝕、易燃易爆的危險場所。在這些苛刻的環(huán)境下便于維護,也解決了(le)在生産商的許多難題。金(jīn)屬管浮子流量計也被許多用戶所青睐。那麽要想正确選擇流量計的規格,現場使用好儀表就必須要清楚它們之間的流量換算關系。
流量計由傳感器和(hé)指示器組(zǔ)成,除就地指示瞬時(shí)流量外,還可遠傳輸出4~20mADC電信号,整體采用模塊式(shì)組(zǔ)合設計,可在現(xiàn)場快速增加(jiā)上下限開關 、流量累積功能 ,各功能單元闆爲插裝結構,具有更換部(bù)件簡(jiǎn)單、方便、定位準确的特點。
爲什麽要進行(háng)流量換算:
制造廠家(jiā)是用水或空氣來進(jìn)行浮子流量計的标定的。由于實際應用時介質的狀态和标定時不同,根據測量(liàng)原理,浮子在測量管中的同一位置所代表的流量值和标定(dìng)時是不同的,要想正(zhèng)确選擇流量計的規格、現場使用好儀表,就要知道它們之間的(de)流(liú)量換算關系。
另外浮子流(liú)量計行業(yè)标準規定其精度是相對(duì)于滿(mǎn)量程而言的,所(suǒ)以用戶使用時,其常用流量應達到滿量程(chéng)的60%~80%以上較爲(wèi)合理(lǐ),如果用在50%以下則相對誤差會增大,精度受影(yǐng)響,如果流(liú)量超過滿量程(chéng)更是無法正常測量,因此(cǐ)隻有正确進行流量換算才能選出适(shì)合的儀表。
換算的依據:
換(huàn)算的依據主要有兩個:浮子流量計的理論計算公式和理想氣體的狀态方程。
浮子流(liú)量(liàng)計的計算公式
(1)
式中:Q——體積流量
a——流量系數
Fk——浮子最(zuì)大直(zhí)徑與其同高度錐管橫截面之間的環隙面積
g——重力加速度
Vf——浮子的體積
ρf——浮子的密度
ρ——被測流體的密度
A——浮子(zǐ)的最(zuì)大截面積(式(shì)中的單位爲cm、g、s制)
理(lǐ)想氣體的狀态方程
(2)
式中:P0,P1——兩種狀态下(xià)的絕對壓力
T0,T1——兩(liǎng)種(zhǒng)狀态下的絕對溫度
V0,V1——兩種狀态下的體積從(cóng)理想氣體(tǐ)的狀态方程可以(yǐ)演繹出以下兩種關系 :
a流量關系(3)
B密度關系 (4)
式中:M——介質的質量
ρ——介質的密度
Q——介質的流量
3 流量(liàng)換算公式
流量計(jì)測量不同介質時流量之間的關系如下(xià)式:
從式中可以看到浮子流量計流量換算(suàn)的實質是密度換算。
3.1 液體的測量和換算
流(liú)量計用于液體(tǐ)流量測量時(shí),制造廠是用常溫下清潔的(de)水作爲校驗液來标定的,若(ruò)被測介質的密度與水的密度不(bú)同,應對被測介質的流量進行換算。公式如下(xià):
(6)
式中:Q1——被測介質的實(shí)際流(liú)量
Q0——換算成水的流量
Kp——體積流量的密度修正系數
ρf——浮子部件的密度(dù):7900kg/m3
ρ0—— 20℃時水的密度:998.2kg/m3
ρ1——被測介質的密度(dù):kg/m3
3.2 氣體的測(cè)量和換算
流量計(jì)用于氣體流量測(cè)量(liàng)時(shí),制造廠是(shì)用标準狀況下(20℃、101.325kPa)的空(kōng)氣進行标定的,由于(yú)氣體的密(mì)度遠小于浮子密度, 公式( 5 ) 簡化爲:
(7)
式中各項均爲工作狀态下的值,爲方便起(qǐ)見應換算到标準狀态下,将公式(3)和(hé)(4)代入并整(zhěng)理後便得到氣體的換算公式
(8)
式中:Q1——被測氣體工作狀況下的流量(liàng)換算到标準狀态下的流(liú)量(Nm3/h)
Q0——換(huàn)算成标準狀态下空氣的流量(Nm3/h)
ρ1——标準(zhǔn)狀态下被測氣體的密度(kg/m3)
ρ0——标準狀态下空氣的密度:(1.205kg/m3)
P1——被測氣體工作狀況(kuàng)下的絕對壓力(表壓+大氣(qì)壓)MPa
P0——标(biāo)準狀态時的壓力(0.101325MPa )
T1——被測氣體工作狀況下(xià)的開爾文溫度
T0——标準狀态時的開爾文溫度(293.15K)
Kρ——氣(qì)體的密度修正系數
Kp——氣體(tǐ)的壓力修正系數
KT——氣體的溫度修正(zhèng)系數
應用實例:
儀表(biǎo)選型的實質就是求出換算流量Q0,再根據流量(liàng)規格選出合适(shì)的儀表型号。
例題1用戶(hù)的被測介(jiè)質爲二(èr)氯丙烷,密度1130kg/m3,流量上限爲10001/h,如何選型?
解:換算流(liú)量×1000=1074.31/h
因此用(yòng)DN25口徑的浮子流量計(jì)進行測量比較合适。
例題 2用戶的被測(cè)介質爲乙炔(quē)(密度爲1.091kg/Nm3),壓力爲3kgf/cm2,溫度爲(wèi)25℃,流量上限爲(wèi)10m3/h時,如何選型?
解(jiě):被測氣體的絕對壓(yā)力p1=3×98.1+101.325=395.625kPa
标準狀況下的流(liú)量×10=38.39Nm3/h
換算流量×38.39=18.64Nm3/h
因(yīn)此用DN15口徑的浮子(zǐ)流量計進行測量比較合适。
以上詳(xiáng)細叙述了金屬管浮子流量計的(de)換算依據,相信您已經有所了(le)解。隻有熟練掌握浮子流量計的流量換算對正确選表和用表至關重(zhòng)要。因此了解浮子流量計(jì)的性能特(tè)點和儀表選型的方(fāng)法,才能正确選擇性能和價格比較高的(de)類型。