稀硝酸專用流量計的優勢及在使用中刻度轉換問題的實例分析

稀硝酸專用流量計的產品（pǐn）優勢（shì）：
稀硝酸專用（yòng）流量計在目前的生產和生活（huó）中應用得已經較為廣泛，由於測量原理的差異，相比較其他類型的流量儀表，稀硝（xiāo）酸專（zhuān）用（yòng）流量計還有特獨的優（yōu）勢（shì），為了讓（ràng）它穩定的工作（zuò），用戶應（yīng）將它安裝在無強電、無磁場幹擾的環境中（zhōng），本文就此跟大家作一個分享。稀硝酸專用流量計的優勢表現為以下幾下方麵：
1、耐高溫、耐高壓、耐腐蝕
可測（cè）量高溫、高壓流體是稀硝酸專用流量計（jì）具有的主要優點，它（tā）能測量溫度高達400℃和壓力*高為70MPa的液體和氣體流量。在這種（zhǒng）場合下已（yǐ）不能用人眼來觀察浮子的位置，而采用（yòng）磁耦耐腐型感應（yīng）的顯（xiǎn）示係統指示流量。流量計本身材料（liào）往往采用優質不鏽鋼，有些襯以工程塑料，可測量腐蝕性流體。
2、應用範圍廣
可根據（jù）流量工（gōng）藝參（cān）數要求進行（háng）靈活設計。例如，在低溫條件下，若介質趨向於結晶和凝固，或為防止，低溫流體從外部吸熱，或當管路中（zhōng）溫度高於室溫的（de）流體流（liú）過儀表，因溫度下降產生而引起（qǐ）浮子動作不良、或流（liú）體粘度有顯著變化影響測（cè）量的特種需求，可采用夾套保溫（wēn）設計的流量計；流量脈動較大的，可（kě）選用有阻尼措施的流量計。
3、用於測量的部分可選用不同的材質來適應（yīng）不同場合的需求。
4、因（yīn）其良（liáng）好的抗熱性和（hé）耐壓（yā）性可以在（zài）惡（è）劣的環境中應用。
5、采用新（xīn）型磁耦合結構設計使（shǐ）得傳（chuán）輸（shū）信號更加穩定，提高了工作效率。
關於稀硝酸專用流量（liàng）計的刻度檢定問題的說明：
稀硝酸專用流（liú）量計（jì）的刻度一般是（shì）在（zài）出廠時用水（shuǐ）、空氣或者其他介質在標準（zhǔn）狀態下進（jìn）行標（biāo）定的；另外，在實驗室的（de）檢定過程中，由於環境影響以及實驗（yàn）條件的限製，實際檢定條件一（yī）般也達不到流量（liàng）計標定狀態（tài），因此為了能夠在實（shí）驗室狀態對流量計進行檢定（dìng），就需要對實驗條件下標定的流量計進行（háng）刻度流量的換算。
1、工作原理
稀硝酸專用流量計是在一個錐（zhuī）形管內裝（zhuāng）有上下移動的浮子，並且始終保持浮子前後壓降不變，通過改變浮子與錐形管壁（bì）之間的流通麵積（jī）來改變流（liú）量，因（yīn）此也稱為（wéi）恒壓降流量計或（huò）變麵積流量計 。當流體流經錐形管時，由於浮子的節流降壓（yā）作用，在浮子的上下遊產生（shēng）一個壓力降，此壓力降與浮子*大截麵積的乘積即為浮子受到的上升力，同時由於被測流體（tǐ）流經浮子表（biǎo）麵時也會產生粘性力（lì），其（qí）方向與上升力相同，當兩者的合力（lì）大於（yú）浮子的自重力時（shí），浮子（zǐ）便會繼（jì）續上升；然而隨著浮子的上升浮子與錐形管壁之間（jiān）的環隙麵積的增大，相同流量下（xià）流體流速便會減小，浮子上下端麵的（de）壓力差（chà）隨即會降低（dī），因此作用於浮（fú）子（zǐ）的（de）上升力與粘性力減小。在（zài）浮（fú）子（zǐ）移動過程中，當上升力、粘性力和（hé）重力相平衡時浮子（zǐ）便會靜止，保持在平衡位置，此時便可以讀出浮子的瞬時（shí）流量值。這就是稀硝酸專（zhuān）用流量計工作的（de）基本原理—等壓力降原理（lǐ）。
2、流量（liàng）方程
當流體流（liú）經稀硝酸專用流量計錐形管時，浮子的上升高度與流量存在一定的（de）對應關係。在一定流量下浮子受合力（lì）為零，保持在平衡位置，根據力平衡進行分析（xī）：（1）浮子受（shòu）到的上升（shēng）力F1。浮（fú）子上下遊壓力差&p與環形通道中流體流速的平方成（chéng）正比：

因此浮子所受上升力為

式中Af 為浮（fú）子的迎流麵積，單位為m2，u 為流體的（de）流速，單位為（wéi）m/s， r 為流體密度，單位為kg/m，C 為阻力係（xì）數，無量綱，受介質粘（zhān）度以及浮形狀等因素影響。（2）浮子所受浮力是流體密度與浮子體積的函數，有

，式中：f V 為浮子的體積，單位為m，g 為當地重力加速度，單位為m/s2。
（3）浮子的自（zì）重

當浮子受合力為（wéi）零時處於平衡位置，有

進而得到

可以看（kàn）出，浮子無論在（zài）什麽位置保持平衡，流體的流速是個定值（zhí），因此（cǐ），體積流（liú）量與環形流通麵積成正比。則有體積流量計算公（gōng）式：

其中： V q —體積流量，單位m/h；DF —流量計的環形流通麵積，單位為m2。
3、刻度轉換方法
標準狀態下標定的稀（xī）硝酸專用流量計的介質（zhì）密度、阻力係數、體積流量（liàng）分（fèn）別用0 、0 C 、q0 表示，則體積流量可表示為（wéi）

實際標定介質的密度、浮子阻力係數、體積流量用C 、q 表示，則體（tǐ）積流量為

因此，實際標定介質的體積流量（liàng）與標（biāo）準（zhǔn）狀態下介質的體積流量之（zhī）間有下述關係：

當標準狀態下的標定（dìng）介質與實際（jì）標定時（shí）介。質狀況比較接近，因此粘度相差不大時，可以不考慮浮子（zǐ）阻力係數的影響。因（yīn）此有：

4、刻度轉換實例（lì）分析（xī）
實驗室現有一台DN50 口徑，準確度等（děng）級為4.0 級，浮子材料為不鏽鋼，標準狀態（20℃）下標定介質為乙醇的稀硝酸專用流量計（jì），其刻度流（liú）量範圍為（2~20）m/h。在實驗室條件下，由（yóu）於條件（jiàn）限製隻能用（yòng）水流量標準裝置進行（háng）標定，裝置編號200904018，測量範圍為DN（15~50）mm，流量範圍為（0.12~60）m/h，先（xiān）後使用標準表法和稱重法對該稀硝酸專用流量計的5m/h 流量點分別進行6 次標定。測（cè）量過程中水溫保（bǎo）持(23.1±0.1)℃，進水口處水壓保持在180kPa~195kPa 範圍。裝置使用標準表（biǎo）為電（diàn）磁（cí）流量計，*一次測（cè）量標準表讀數為3.914 m/h，*二次為（wéi）3.918 m/h，*三次（cì）為3.917 m/h，*四次為3.920m/h，*五次為3.919 m/h，*六次為3.916 m/h。稱重（chóng）法測（cè）量6次（cì）的（de）數據分別為（wéi）：*一次測量時間為61.28 秒，電子稱讀數（shù）為67.64kg，*二次測（cè）量時間為62.33 秒，電子（zǐ）稱讀數為68.08kg，*三次測量時間為61.99 秒（miǎo），電子稱讀數為67.96kg，*四次測量時間為62.57 秒（miǎo），電子（zǐ）稱讀數為68.44kg，*五次測量時間為62.45 秒（miǎo），電子稱讀數為68.42kg，*六次測量時間為61.29 秒，電子稱讀數為67.69kg。
通過查技術手冊可知，乙醇密度為789.2kg/m，20℃時乙醇粘度為（wéi）1.2×10-3Pa·s，水溫為23.1℃時水的密度為（wéi）997.513kg/m，動力粘度為0.9358×10-3Pa·s，浮子材料（liào）為不鏽（xiù）鋼，密度為7920kg/m。
當浮子（zǐ）穩定在平衡位置5m/h 處時，由標準（zhǔn）表讀數得出流量平均值為（wéi）q1=3.92m/h。由電子稱的讀數得出稱重（chóng）法流量平均（jun1）值為q2=3.96m/h。另外，兩種（zhǒng）介質的粘度相差不大，因此可以不（bú）考慮（lǜ）兩（liǎng）種介質中浮子的阻力係數對流量的影響，另（lìng）外還（hái）可以推算出刻度流量的理論計算值為：

由於該稀硝酸專用流量（liàng）計的準確度（dù）等級為4.0 級，因此在5m/h 流量點換算後的（de）流量取（qǔ）值範圍為3.84×（1±4%）m/h，即（3.69~3.99）m/h。通（tōng）過上述實驗以（yǐ）及對試驗數據的分析可知，在介質粘度相差不大時，可以對稀硝酸專用流量計刻度流量進行換算，其實驗結果滿足理論計算（suàn）值的允許範圍。但是當實際標定（dìng）的介（jiè）質與流量計出（chū）廠標定時介質狀態相差（chà）較大時（shí），浮子阻力（lì）係數的影響不能忽（hū）略，則需要考慮介（jiè）質粘（zhān）度的影響。

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