浮子流量计的刻度换算和粘度修正方法

浮子流量计的刻度换算和粘度修正方法浮流量计是一种非通用性仪表。浮子流量计出厂时的刻度是用水或空气在常温常压下标定给出的。在实际使用中，由于被测流体的物性(密度、粘度等)和状态(温度、压力)等与标定介质的物性和状态不同，所以必须对仪表进行刻度换算和粘度修正，以保证测量准确度。1．液体流量测量的刻度换算对于测量液体的浮子流量计的刻度，制造厂通常是在常温下用水标定给出。当被测液体的密度与水的密度不同，且两者的粘度相差甚微(不超过0.02Pa·s，此时可以忽略粘度变化对流量系数所造成的影响)时，可按下式进行刻度换算：000ffqq（1）式中：qV—被测流体的实际积流量，单位为m3／s；qV0—仪表的刻度读数，单位为m3／s；ρf—浮子的材料密度，单位为kg／m3；ρ—被测液体的密度，单位为kg／m3；ρ0—标定介质水的密度，单位为kg／m3。当被测液体的密度和粘度都与水不同，且粘度对流量系数的影响又不能忽略时，就必须进行密度修正和粘度修正。可以按下式进行刻度换算：0000ffVVqq（2）式中：a—被测液体的流量系数；a0—仪表用水标定的流量系数；a/a0的值在已知被测流体的粘度μ时，可由a/a0-μ修正曲线查得。a/a0-μ修正曲线是通过大量试验绘制而成。每一台定型的浮子流量计，都有一组a/a0-μ修正曲线。这里需要说明，绘制a/a0-μ修正曲线工作量很大，且查得a/a0值后还需进行一系列计算才能求得实际流量。另外在低粘度时，查图的准确度不高。鉴此，当用浮子流量计测量粘性流体时，为了保证测量准确度，建议最好在实际工作状态条件下，采用实测液体进行标定和刻度。[例1]使用用水标定刻度的浮子流量计，测量密度为0.8g／cm3，其粘度系数与水相差无几的某种介质，若浮子的材料为不锈钢，ρf=7.9g／cm3，流量计的读数4L／s，求被测液体的实际流量。解54.48.08.09.70.18.09.74000ffvvqq（L／s）即被测液体的实际流量为4.54L／s。2．气体流量测量的刻度换算通常测量气体的浮子流量计，制造厂是用空气为检定介质并按标准状态(101325Pa，20℃)对仪表进行刻度的。当仪表用来测量某一工作状态下，任意一种气体的体积流量时，可按下式对仪表值进行修正：TppTZZqqvv00000（3）式中：qV0—仪表示值；qV—被测气体换算为标准状态时的实测体积流量；p0，T0—分别为标准绝对压力1.013X105Pa和标准绝对温度293.15K；p，T—分别为工作状态时的绝对压力和绝对温度；ρ0，Z0—标准状态下空气的密度值和压缩系数；ρ，Z—分别为被测气体在工作状态时的密度和压缩系数。通常情况下，压缩系数修正系数Z0/Z对qV的影响可忽略不计，则式（3）可简化为TppTqqvv0000（4）3．蒸汽流量测量的刻度换算在金属管浮子流量计允许的温度、压力范围内测量蒸汽流量时，可按下式进行刻度换算mvqq56.29（5）式中：qV—仪表用水标定的刻度值，单位为L／h；qm—被测蒸汽的质量流量，单位为kg／h；ρ—被测蒸汽的密度，单位为kg／m3。此公式是根据浮子材料的密度ρ=7.9g／cm3推导出来的。若浮子材料的密度改变，则公式中的系数也要改变。若由于条件限制，需要将用水标定的仪表用于测量气体，也可以采用式(5)换算，但用这种方法计算的准确度只能达±5％左右。因此，在一般情况下，建议不用此方法。4．浮子质量变化时的流量刻度换算采用不同材料的浮子，可以改变流量计的量程。当浮子质量变化时，测量液体的浮子流量计的刻度换算可按下式进行：ffvvVmVmqq00（6）式中：qV—浮子质量变为m时，流量示值修正后的值，单位为m3／s；qV0—浮子质量为m0时(即浮子质量变化前)流量刻度(仪表刻度)，单位为m3／sm0—变化前的浮子质量，kg；m—变化后的浮子质量，kg；Vf——浮子的体积，m3；ρ—被测液体密度，kg／m3。测量气体的浮子流量计的刻度换算可按下式进行：00mmqqvv（7）