如何正確選用玻璃轉子流量計
玻璃轉子流量計是一種使用簡(jiǎn)單、讀數方便、用途十分廣泛的瞬時(shí)流量測量?jì)x表。在環(huán)境保護設備儀器這個(gè)范疇里用量多達三萬(wàn)余臺/年。因此,選好、用好這種儀表,重要。
-
玻璃轉子流量計的品種及選用
玻璃轉子流量計根據它的用途和適應范圍可分為:普通型、帶筋維管型,微小流量及小外形型、耐腐型、實(shí)驗室型、保溫型、報警型和耐高壓型八個(gè)系列。按照國家制訂的儀表系列型譜,不論哪個(gè)系列,zui多包括從1毫米到100毫米共12個(gè)口徑數,可測量的流量范圍是:液體(水)0.1毫升/分~40立方米/時(shí),氣體(空氣)1毫升/分~1000立方米/時(shí)。用于環(huán)保儀器配套的玻璃轉子流量計一般口徑不超過(guò)10毫米,測量的流量屬小流量范圍。
-
玻璃轉子流量計的刻度修正
玻璃轉子流量計的刻度,是廠(chǎng)在本廠(chǎng)條件下用近于理想流體的水和干燥空氣作介質(zhì)標定獲得的。但在流量計的使用現場(chǎng),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(shí),為獲得正確測量結果,就出現了需要把刻度值進(jìn)行修正的問(wèn)題。因而,解決好玻璃轉子流量計刻度修正,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(shí)的密度修正進(jìn)行討論。由于氣體介質(zhì)的粘度很小,故而討論時(shí)略去粘度影響。實(shí)踐證明,這不影響修正后的精度。
下面是轉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,如果被測介質(zhì)密度不同,則介質(zhì)通過(guò)流量計的流量也不同。因此,刻度修正實(shí)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(guò)同臺轉子流量計時(shí),若浮子平衡在同一位固上,由(1)式得轉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(gè)參數表示??梢?jiàn),對同種氣體介質(zhì)而言,其密度換算可以轉化為不同狀態(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,zui終變成了溫度、壓力的狀態(tài)修正(實(shí)質(zhì)上是密度修正),顯而易見(jiàn),這是一般使用單位易實(shí)現的修正方法。
(一)在使用現場(chǎng)從流量計刻度讀數如何求取實(shí)際流量值?
在使用現成應用轉于流量計的目的只有一個(gè):即檢測被測介質(zhì)的實(shí)際流量。但是,不少使用單位忽略了現場(chǎng)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作為被測介質(zhì)的實(shí)際流量值,十分明顯,這個(gè)實(shí)際流量是不真實(shí)的,它會(huì )給流量計的測量帶來(lái)誤差,從而給配套儀器zui后的檢測結果造成謬誤。
在現場(chǎng),從流量計刻度讀數求取實(shí)際流量值,實(shí)質(zhì)上是將流量計標準狀態(tài)下的流量值換算成現場(chǎng)工況下的流量值。我們設現場(chǎng)工況有關(guān)參數代號分別為實(shí)際流量Q,介質(zhì)壓力P和溫度T;轉子流量計刻度的有關(guān)參數代號分別為流量Q比標準狀態(tài)的壓力Po和溫度To,根據(4)式有:
利用(5)式,可見(jiàn)很方便地在現場(chǎng)從流量計讀數求得被測介質(zhì)實(shí)際流量值。需要特別指出,用(5)式計算時(shí),P、P。、T、T。都應代入正值,而P是表前壓,應在流量計上游側、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(shí),采樣儀上轉子流量計讀數為500毫升/分,測表前壓為—100mmH 20(因使用抽氣泵,所以是負壓),現場(chǎng)溫度為30℃,求此時(shí)空氣的實(shí)際流量值。
解,根據測定的數據,有
這里,因為P。用毫米汞柱作單位,所以毫米水柱須化成毫米汞柱,計算時(shí),只須將毫米水柱除以13.6即可。
從上例結果看出,盡管現場(chǎng)狀態(tài)與標準狀態(tài)相差不大,但對測量結果卻產(chǎn)生了22毫升/分(為標準值的4.4%)的差值。換句話(huà)路如果不修正,則流量值會(huì )產(chǎn)生4.4%的誤差!
(二)用戶(hù)根據實(shí)際使用流量,如何選購合適的轉子流量計?
這個(gè)問(wèn)題恰是上述(一)的逆過(guò)程,只需把(5)式反過(guò)來(lái)即成:
這里,Q是實(shí)際使用流量;P、T、Po、To都為已知,用〔6〕式d算出的Qn即為將要選購的轉子流量計的刻度流量值。注意,Q應是常用流量。為保證流量計使用時(shí)有足夠精度和余量,選購玻璃轉子流量計的上限應為Qn的1.5倍。
我們想強調此條的重要性,因為,如果當被測介質(zhì)壓力較大時(shí),它是絕對不可忽略的。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(wú)幾,則P=3+1kg/cm2 (絕對單位,P。=1),代入(6)式后將獲得Qn÷2Q。就是說(shuō),若常用流量為Q,則合宜的流量計上限應為1.5×2 Q=3Q,如此時(shí)仍按Q選購流量計,勢將滿(mǎn)足不了使用要求而貽誤。
轉子流量計的密度換算還可以速過(guò)圖解法來(lái)進(jìn)行。
測量液體介質(zhì)時(shí)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。