向下转子流量计实验设计方案

向下转子流量计实验设计方案引言：目前社会上使用最为广泛的转子流量计是向上转子流量计，这种转子流量计的弊端在于这能测量从下往上流的流体流量，不能测量从上往下流的流体流量，而像自来水的流量，污水的排放大都是从上往下排，因此用向上转子流量计就很难测量其流量，基于转子流量计的原理，可以做出向下转子流量计。以下讲详细介绍实验设计方案：实验目的：1、运用转子流量计的原理，解决出向下转子流量的所需要克服的理论难题。2、通过实验做出转向下转子流量计的转子。3、与标准转子流量计进行比较，对向下转子流量计进行校准。实验意义：1、弥补在高水位向低水位的测量流体理流量的漏洞，完善对流体流量测量方案。2、解决对自来水流量，污水流量等字上往下流的流体的流量。实验原理：当转子的自身重力，流体压力和转子所受浮力三力达到平衡时，浮力=转子重力+动压力，转子就会在一个相应的固定位置不动。然后在用标准的转子流量计进行校准读数，标好相应的刻度。具体工作流程：向锥形管内注满水，浮子上升到顶端→增加流量→浮子节流作用产生的压差力也增加→浮子下降→浮子与锥形管壁间的环形流通面积增小→流过此环隙的流速增加→压差力随之增加，直到其恢复为原来的压差数值为止原理图转子稳定时公式：()tfVgPA其中：t为转子的密度；f为流体的密度；V为转子的体积；P为转子前后的压差（P是一常数）；A为转子的最大截面积。已知稳定时公式（1-1），再由流量方程式02vpqA得流量公式02()tfvfVgqAA其中：0A—环隙面积，0A与转子和锥管的几何形状及尺寸有关，转子一旦确定，其值也已经确定。因此只要控制好转子的最大横截面积就行了。实验预期现象：1、先在锥管通慢水，转子会因为浮力远大于自身重力而上浮。2、当通入恒定流量的流体时，由于转子自身重力，流体压力和浮力达到三力平衡，浮力=重力+动力差，转子会稳定在一个固定的位置。3、增加流量，转子会下降，然后在某位置稳定。实验中可能存在的问题：1、可能由于选材不当，使材料自身密度较大（或较小），从而使转子达不到锥形管的最大量程或者（超过量程的最大量程）。2、由于设计不当，加上转子自身密度较小，容易使转子重心不稳，在锥形管内不能达到竖直稳定。3、转子最大横截面积不水平，可能会影响最后读数。4、转子最大的横截面积与锥形管间隙过大或过小，也会影响转子流量计的量程。解决方案：1、找三种密度不一样的材料（也可以在相同的材料里加上不同的附加物）做成转子，然后比较效果。2、在转子的低端加上密度较大的东西，让其稳定重心。3、在制作前，先选定转子的最大横截面积。4、材料选定后，制作三个大小不一的转子，比较观察效果。校准实验数据记录：监测点(L/h)次数量器容积(L)液体温度实际测量体积(L)时间实际测量流量