金屬(shǔ)管浮子(zǐ)流量計以一(yī)種過程控制儀(yí)表,以獨特的優勢,可适應在高(gāo)溫高壓、強(qiáng)腐蝕(shí)、易燃(rán)易爆的危(wēi)險場所(suǒ)。在這些苛刻(kè)的環(huán)境下(xià)便于維護(hù),也解決了(le)在生(shēng)産商(shāng)的許(xǔ)多難題。金(jīn)屬管浮子流量(liàng)計也被許(xǔ)多用(yòng)戶所青睐(lài)。那麽(me)要想(xiǎng)正确(què)選擇流量(liàng)計的規格(gé),現場使用好儀表就必須(xū)要清(qīng)楚它(tā)們之間的(de)流量換算關系(xì)。
流量計由傳感(gǎn)器和(hé)指示(shì)器組成,除就地指示(shì)瞬時流量(liàng)外,還可遠(yuǎn)傳輸出4~20madc電(diàn)信号,整(zhěng)體(tǐ)采用(yòng)模塊式組(zǔ)合設(shè)計,可在現(xiàn)場快(kuài)速增加上下限開關 、流(liú)量(liàng)累積(jī)功能 ,各功(gōng)能單(dān)元闆爲插裝結(jié)構,具有更換部件簡(jiǎn)單(dān)、方便、定(dìng)位準(zhǔn)确的特點(diǎn)。
爲(wèi)什(shí)麽要進行(háng)流量換算(suàn):
制造廠家是用水或(huò)空氣(qì)來進行浮(fú)子流(liú)量計的标(biāo)定的。由于(yú)實際應用(yòng)時(shí)介質的狀态和标(biāo)定時不同,根據測量(liàng)原理,浮子在測量管中的同一(yī)位置所代(dài)表的(de)流量值(zhí)和标定(dìng)時是不(bú)同的,要想正确選擇流(liú)量計的規格、現(xiàn)場使(shǐ)用(yòng)好儀表(biǎo),就要知道(dào)它們之間(jiān)的(de)流量換(huàn)算關系。
另外浮子流量計(jì)行業(yè)标準規(guī)定(dìng)其精(jīng)度是(shì)相對(duì)于滿量程而言的,所(suǒ)以用(yòng)戶使用時(shí),其常用(yòng)流量應(yīng)達到滿量程的(de)60%~80%以上較爲合理,如果(guǒ)用在50%以下(xià)則相對(duì)誤差會(huì)增大(dà),精度受影(yǐng)響,如(rú)果(guǒ)流量超(chāo)過滿(mǎn)量程更是(shì)無法正常測量,因此(cǐ)隻有正确(què)進行(háng)流量換算才能選出适合(hé)的儀表。
換算的依據:
換(huàn)算的依(yī)據主要有兩個(gè):浮子流量計的(de)理論計算(suàn)公式(shì)和理想氣(qì)體的(de)狀态方(fāng)程。
浮子(zǐ)流量(liàng)計(jì)的計算(suàn)公式
(1)
式中:q——體積(jī)流量(liàng)
a——流量系數(shù)
fk——浮子最大(dà)直徑與其(qí)同(tóng)高度錐(zhuī)管橫(héng)截面之間的(de)環(huán)隙面積
g——重(zhòng)力加速度(dù)
vf——浮子的體(tǐ)積
ρf——浮(fú)子的(de)密度
ρ——被測(cè)流體(tǐ)的密(mì)度(dù)
a——浮子的(de)最大截面積(式中的(de)單(dān)位(wèi)爲cm、g、s制)
理想(xiǎng)氣體(tǐ)的狀(zhuàng)态方程(chéng)
(2)
式中:p0,p1——兩(liǎng)種狀(zhuàng)态下的絕對壓力
t0,t1——兩種狀(zhuàng)态下的(de)絕對溫度
v0,v1——兩種狀态下(xià)的體積(jī)從(cóng)理想氣體(tǐ)的(de)狀态方程可以演(yǎn)繹出(chū)以下兩(liǎng)種關(guān)系(xì) :
a流量關系(xì)(3)
b密度(dù)關系(xì) (4)
式中:m——介質(zhì)的質(zhì)量
ρ——介(jiè)質的(de)密(mì)度
q——介質的流(liú)量
3 流量(liàng)換算公(gōng)式
流量計測量(liàng)不同(tóng)介(jiè)質時流(liú)量之間的(de)關系(xì)如下式:
從(cóng)式中(zhōng)可以看到浮子流量(liàng)計流量換(huàn)算的實質是密(mì)度換算。
3.1 液體的(de)測(cè)量和(hé)換算
流(liú)量計用于(yú)液體流量測量(liàng)時,制(zhì)造廠(chǎng)是用常溫(wēn)下清潔的水作(zuò)爲校驗(yàn)液(yè)來标(biāo)定的(de),若被(bèi)測(cè)介(jiè)質的密(mì)度與水(shuǐ)的密(mì)度不同,應(yīng)對被測介質的流量進(jìn)行換算(suàn)。公式(shì)如下:
(6)
式中:q1——被測(cè)介質的實(shí)際流量(liàng)
q0——換算成(chéng)水的流量(liàng)
kp——體積(jī)流(liú)量的(de)密度修(xiū)正系數
ρf——浮(fú)子部(bù)件的密度(dù):7900kg/m3
ρ0—— 20℃時水(shuǐ)的密(mì)度(dù):998.2kg/m3
ρ1——被測介(jiè)質的密(mì)度:kg/m3
3.2 氣體的(de)測量和換算(suàn)
流量計用于氣體流量測(cè)量時(shí),制造廠是(shì)用标(biāo)準狀況下(20℃、101.325kpa)的空(kōng)氣進行标定的(de),由于氣(qì)體的密(mì)度遠(yuǎn)小于浮子(zǐ)密度, 公式( 5 ) 簡化(huà)爲:
(7)
式中(zhōng)各項均爲工作狀(zhuàng)态下(xià)的值,爲(wèi)方便起見應換算到标準狀态下,将公式(3)和(4)代入并整(zhěng)理後便得(dé)到氣(qì)體的(de)換(huàn)算公式(shì)
(8)
式中(zhōng):q1——被測氣體(tǐ)工作狀(zhuàng)況下的(de)流量換算(suàn)到标準狀(zhuàng)态(tài)下的流(liú)量(nm3/h)
q0——換(huàn)算成(chéng)标準(zhǔn)狀态下空(kōng)氣的(de)流量(nm3/h)
ρ1——标準狀态下被(bèi)測氣(qì)體的(de)密度(kg/m3)
ρ0——标準狀态(tài)下空氣的(de)密度(dù):(1.205kg/m3)
p1——被測氣體工作狀況下的絕對(duì)壓力(表壓+大氣(qì)壓)mpa
p0——标(biāo)準狀态時(shí)的壓(yā)力(0.101325mpa )
t1——被測氣(qì)體工(gōng)作狀況下(xià)的開爾文溫度(dù)
t0——标準(zhǔn)狀态時的(de)開(kāi)爾文溫度(293.15k)
kρ——氣(qì)體的密(mì)度修(xiū)正(zhèng)系數
kp——氣體的壓力修正系數
kt——氣(qì)體的溫度(dù)修正(zhèng)系數(shù)
應用實例(lì):
儀表選型(xíng)的實(shí)質就是求出換(huàn)算流(liú)量q0,再根據流量規格選出合适的(de)儀表型(xíng)号。
例題1用(yòng)戶的(de)被測介質爲二氯丙烷,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(kǒu)徑(jìng)的浮子(zǐ)流量計(jì)進行測(cè)量(liàng)比較合适。
例題 2用戶(hù)的被測介質爲(wèi)乙炔(密(mì)度爲1.091kg/nm3),壓(yā)力爲3kgf/cm2,溫度爲25℃,流(liú)量上限(xiàn)爲10m3/h時,如(rú)何選型(xíng)?
解:被測氣體(tǐ)的絕對壓(yā)力p1=3×98.1+101.325=395.625kpa
标(biāo)準(zhǔn)狀況(kuàng)下的流量×10=38.39nm3/h
換(huàn)算流量×38.39=18.64nm3/h
因此用(yòng)dn15口徑的浮子流量計(jì)進行測量比較(jiào)合适(shì)。
以上(shàng)詳(xiáng)細(xì)叙述了金(jīn)屬管(guǎn)浮子流量計的(de)換算依據,相信(xìn)您已經有所了(le)解。隻有熟(shú)練掌握浮子流量計(jì)的流量換算對(duì)正确(què)選(xuǎn)表和用(yòng)表(biǎo)至關重要。因(yīn)此了(le)解浮(fú)子流(liú)量計的性(xìng)能特(tè)點和(hé)儀表選型(xíng)的方法,才(cái)能正(zhèng)确(què)選擇性能和(hé)價格比較高的(de)類型(xíng)。