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转子流量计的校正原理

点击次数:4059 发布时间:2012-05-12
 

 

转子流量计的流体通道为一垂直的锥角约为4的微锥形玻璃管内置一转子(也称浮子)。当被测流体以一定流量自下而上流过锥形管时,在转子的上、下端面形成一个压差,该压差产生了升力,当升力达到一定值时,便能将转子向上浮起。但随着转子的上浮,转子与锥形管之间的环隙通道面积增大,环隙中流速减小,转子两端的压差也随之减小。
因此,当转子浮升至某一高度,转子所受的升力恰好等于其重力时,转子便平衡悬浮在此高度上。转子的这一平衡悬浮高度,随转子的两端面的压差,也即流量的大小而变化,它可由转子的受力平衡导出,参见图15-1,转子上,下端的压差按伯努利定律由两部分组成。一部分由位差引起的,该部分压差造成的升力即为通常所说的浮力F1其值等于同体积流体的重量。另一部分由动能差引起,其值为F2                
                                       (1)
 根据物料衡算关系                              (2)
式中:Af——转子zui大截面积。
      A0——转子平衡时相应于0—0处的环隙面积。
      A——玻璃管截面积。
      Vf——转子体积
      ρf——转子密度
 
                    (3)
    这样转子的受力平衡条件为
                 =              (4)
于是得到
                               (5)
考虑到表面摩擦和转子形状的影响,引入流量系数CR(其值可从有关资料查得)而使公式简化。
                                   (6)
                         (7)
质量流量                       (8)
转子流量计出厂前,是直接用20℃水或20℃,1atm的空气进行标定,将流量值刻于玻璃管上,当被测流体与上述条件不符时,应作刻度换算。
                                     9)
质量流量                            (10)
式中VA,ρA分别为标定流体(水或空气)的流量和密度;
    VB,ρB分别为其它液体或气体的流量或密度。
由于环隙面积A0与转子的悬浮高度直接相关,即可在转子流量计的不同玻璃锥形管高度处标出流量读数。
校正转子流量计的方法很简单,只须将稳定的气源引入转子流量计,使转子平衡悬浮在某一高度,从转子流量计流出的气体用另一标准流量计(例如皂沫流量计或湿式气体流量计)便可得到一定高度下的单位时间的流量。改变流量测出一系列数据,便得到转子流量计校正的刻度值。
 
 
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