可在高溫強腐蝕環境下工作的流量計 :金屬管浮子流量計原理
發布時間 :2019/7/22
流量計由傳感器和指示器組成 ,除就地指示瞬時流量外 ,還可遠傳輸出4~20mADC電信號 ,整體采用模塊式組合設計 ,可在現場快速增加上下限開關 、流量累積功能 ,各功能單元板為插裝結構 ,具有更換部件簡單 、方便 、定位準確的特點 。
1 、為什麽要進行流量換算 :
製造廠家是用水或空氣來進行浮子流量計的標定的 。由於實際應用時介質的狀態和標定時不同 ,根據測量原理 ,浮子在測量管中的同一位置所代表的流量值和標定時是不同的 ,要想正確選擇流量計的規格 、現場使用好儀表 ,就要知道它們之間的流量換算關係 。
另外浮子流量計行業標準規定其精度是相對於滿量程而言的 ,所以用戶使用時 ,其常用流量應達到滿量程的60%~80%以上較為合理 ,如果用在50%以下則相對誤差會增大 ,精度受影響 ,如果流量超過滿量程更是無法正常測量 ,因此隻有正確進行流量換算才能選出適合的儀表 。
2 、換算的依據 :
換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態方程 。浮子流量計的計算公式 :
(1)
a——流量係數
Fk——浮子最大直徑與其同高度錐管橫截麵之間的環隙麵積
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——浮子的最大截麵積(式中的單位為cm 、g 、s製)
理想氣體的狀態方程 :
(2)
T0 ,T1——兩種狀態下的絕對溫度
V0 ,V1——兩種狀態下的體積從理想氣體的狀態方程可以演繹出以下兩種關係 :
(3)
(4)
ρ——介質的密度
Q——介質的流量
3 、流量換算公式
流量計測量不同介質時流量之間的關係如下式 :
從式中可以看到浮子流量計流量換算的實質是密度換算 。
3.1 液體的測量和換算
流量計用於液體流量測量時 ,製造廠是用常溫下清潔的水作為校驗液來標定的 ,若被測介質的密度與水的密度不同 ,應對被測介質的流量進行換算 。公式如下 :
(6)
Q0——換算成水的流量
Kp——體積流量的密度修正係數
ρf——浮子部件的密度 :7900kg/m3
ρ0—— 20℃時水的密度 :998.2kg/m3
ρ1——被測介質的密度 :kg/m3
3.2 氣體的測量和換算
流量計用於氣體流量測量時 ,製造廠是用標準狀況下(20℃ 、101.325kPa)的空氣進行標定的 ,由於氣體的密度遠小於浮子密度 ,公式( 5 ) 簡化為 :
(7)
式中各項均為工作狀態下的值 ,為方便起見應換算到標準狀態下 ,將公式(3)和(4)代入並整理後便得到氣體的換算公式 :
(8)
Q0——換算成標準狀態下空氣的流量(Nm3/h)
ρ1——標準狀態下被測氣體的密度(kg/m3)
ρ0——標準狀態下空氣的密度 :(1.205kg/m3)
P1——被測氣體工作狀況下的絕對壓力(表壓+大氣壓)MPa
P0——標準狀態時的壓力(0.101325MPa )
T1——被測氣體工作狀況下的開爾文溫度
T0——標準狀態時的開爾文溫度(293.15K)
Kρ——氣體的密度修正係數
Kp——氣體的壓力修正係數
KT——氣體的溫度修正係數
應用實例 :
儀表選型的實質就是求出換算流量Q0,再根據流量規格選出合適的儀表型號 。
用戶的被測介質為二氯丙烷 ,密度1130kg/m3,流量上限為10001/h ,如何選型?
×1000=1074.31/h
因此用DN25口徑的浮子流量計進行測量比較合適 。
用戶的被測介質為乙炔(密度為1.091kg/Nm3) ,壓力為3kgf/cm2 ,溫度為25℃ ,流量上限為10m3/h時 ,如何選型?
解 :被測氣體的絕對壓力p1=3×98.1+101.325=395.625kPa
×10=38.39Nm3/h
×38.39=18.64Nm3/h
因此用DN15口徑的浮子流量計進行測量比較合適 。
以上詳細敘述了金屬管浮子流量計的換算依據 ,相信您已經有所了解。隻有熟練掌握浮子流量計的流量換算對正確選表和用表至關重要 。因此了解浮子流量計的性能特點和儀表選型的方法 ,才能正確選擇性能和價格比較高的類型 。
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