氣體(tǐ)轉子流量計 示(shì)值的密度、溫度(dù)、壓力修正公式(shì)的推導方法,從(cóng)理論上證明了(le)㊙️修正公式中ρo、ρ1的(de)取值狀态。
1前言(yan)
　　轉子流量計 由(yóu)于其具有結構(gou)簡單、價格便宜(yí)、反應靈敏、量程(chéng)寬示值清晰、可(ke)測腐蝕性介質(zhi),流量、壓力損失(shi)小且恒定等🐆特(te)點,在工業生産(chǎn)、實驗室或一些(xiē)儀器裝置中得(dé)到了廣泛的應(yīng)用。然而,轉子流(liu)量計是一種非(fei)标準化儀表,就(jiu)其測量原理看(kàn),宜個别地按🤟照(zhao)實際被☔測介質(zhì)及工🏃🏻作狀态進(jin)行刻度。但儀表(biao)制造廠家爲了(le)便于批量📐生産(chǎn)，都是在工業基(jī)準狀态(20℃，0.10133MPa)下用💃🏻水(shui)或空氣進行👄刻(ke)度的🐪，即轉子流(liú)量計的流量标(biāo)尺上的刻度值(zhí),對于測量液📧體(tǐ)來講是代表20℃時(shí)✂️水的流量值,對(duì)于測量氣體來(lái)講則是代表20℃,0.10133MPa下(xià)空氣的流量㊙️值(zhi)。因此,在實際使(shi)用時💛,如果被測(cè)介質的密度及(jí)工作狀态不同(tong)于刻🆚度條件時(shi),必須✍️對流量計(jì)算值按實際💋被(bei)測🥵介質的密度(du)、溫度、壓力等參(can)數的具體情況(kuang)進行修正。對💁此(cǐ),一般的教材及(ji)儀表🌈使用說明(míng)書中均給出了(le)修正公式,不同(tong)的書中給出🥰的(de)修正公式相☁️同(tong),但意義卻有所(suǒ)差别。例如:

公式(shi)(1)、(2)中:
Q。-儀表标尺示(shì)值;
P。、To-刻度狀态下(xia)的絕對壓力(0.10133MPa)和(he)絕對溫度(293K);
P1.T1-工作(zuo)狀态F的絕對壓(ya)力和絕對溫度(du):
公式(1)中:Q，表示被(bèi)測介質在實際(ji)工作狀态下的(de)體積流量;
而公(gong)式(2)中的Q1則是表(biao)示被測介質流(liú)量折算成刻度(du)狀态下的體🔴積(jī)流量值。
　　對于ρo、ρ1說(shuō)法不一,某些書(shu)中規定爲刻度(dù)狀态(293K、0.10133MPa)下的空氣(qi)密度或被測氣(qì)體的密度;某些(xiē)書中規定爲273K.0.10133MPa下(xià)的♋密度🐕。因而,在(zài)實際使用氣🧑🏾‍🤝‍🧑🏼體(ti)轉子流量計時(shi),必須對其示值(zhí)加以修正,從而(er)得出較準确的(de)數據。爲此,就氣(qì)體轉子流量計(ji)示💋值的密度💜、溫(wēn)度、壓力修正公(gōng)式❗的推導方法(fa)加以論述,供氣(qi)體轉子流量計(jì)使用者參考。
2示(shì)值的修正
2.1基本(ben)流量方程式
轉(zhuǎn)子流量計結構(gou)如圖1所示。

式中(zhong):
Q一被測介質的(de)體積流量;
C一儀(yi)表常數:
Vr-轉子體(ti)積;
ρr-轉子材料的(de)密度
ρ一被測介(jie)質的密度;
Ar-轉子(zǐ)最大截面積;.
H一(yī)轉子停留的高(gāo)度。
2.2氣體轉子流(liu)量計的刻度
　　前(qián)己叙述,用于測(ce)量氣體的轉子(zǐ)流量計出廠時(shí)是🍉在工業基準(zhǔn)狀态(293K,0.10133MPa)下用空氣(qi)作爲介質進行(háng)刻度的。根據(3)式(shi)可得出:

式中:
Q0---刻(kè)度狀态293K.0.10133MPa下空氣(qi)的體積流量;
Po---20℃,0.10133MPa下(xia)空氣的密度。
2.3密(mi)度的修正
　　當被(bèi)測介質爲293K,0.10133MPa狀态(tai)下的非空氣氣(qi)體時，雖然:工作(zuò)狀态與刻📱度狀(zhuàng)态相同,但由于(yu)介質密度不同(tóng)于空🔞氣的密度(dù),必須對流量計(jì)的示值加以修(xiū)正。
根據(3)式,此時(shí)可寫成:

2.4溫度、壓(ya)力影響的修正(zhèng)
　　當工作狀态不(bú)同于刻度狀态(tai)時,由于空氣的(de)密度受溫度、壓(ya)力影響變化較(jiào)大,故此必須對(dui)其示值進行修(xiū)正(其實質.上仍(reng)爲對密度進行(hang)修正)。根據(3)式,工(gōng)作狀态下的流(liu)量方程可以寫(xie)

式中:
Q1-工作狀态(tai)下空氣的體積(ji)流量;
Qo-流量計示(shi)值。
　　但一般情況(kuàng)下,流量大小都(dōu)依刻度狀态爲(wèi)基準。故此,應🌍将(jiāng)I作狀📐态下的流(liú)量值折算爲刻(kè)度狀态下的流(liú)量值,其折算原(yuán)則是根據兩種(zhǒng)狀态下氣體質(zhi)量相等,即:

式中(zhōng):
Q1一工作狀态下(xia)空氣的體積流(liu)量折算爲刻度(dù)狀态(20℃,0.10133MPa)下的體積(ji)流量值;
ρo--20℃,0.10133MPa下空氣(qi)密度。
将(8)式代入(ru)(10)式中.得:

式中:
Qo-流(liu)量計的指示值(zhí);
Q1一被測介質工(gōng)作狀态下折算(suàn)成刻度狀态下(xia)的體積😘流量;
Q1-工(gōng)作狀态下被測(ce)介質的實際體(ti)積流量;
Po.To、Po-刻度狀(zhuàng)态下的絕對壓(yā)力(0.10133MPa).絕對溫度(293K)和(hé)空氣在該狀🐇态(tài)❗下的密度(1.205kg/m3);
ρ1一被(bei)測氣體在293K,0.10133MPa下的(de)密度;
PI、T1-工作狀态(tài)下的絕對壓力(li)和絕對溫度。
3結(jié)束語
　　因爲氣體(tǐ)轉子流量計在(zài)出廠時都是在(zài)工業基準狀态(tai)🛀🏻(293K,0.10133MPa)下用空氣作爲(wei)介質進行刻度(du)的。所以,基本流(liu)✂️量公♌式中介質(zhì)密度ρ即爲空氣(qi)在293K、0.10133MPa下的密度.即(ji)ρ=1.205kg/m3。
　　通過上述對氣(qì)體轉子流量計(jì)示值的密度、壓(ya)力、溫度修正公(gong)🏃式的推導過程(chéng)及結果,則可以(yǐ)斷定:ρo、ρ1定義📐爲20℃,0.10133MPa狀(zhuàng)态下的空氣密(mì)度和被測氣體(tǐ)的密度爲确切(qie)。

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