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金属管浮子流量计流量换算

金属管浮子流量计用于连续测量封闭管道中液体和气体的体积流量,结构简单、工作可靠、使用维护方便,能适应各种场合,因此广泛地应用于流量测量和工业过程控制中。

流量计由传感器和指示器组成,除就地指示瞬时流量外,还可远传输出4~20mADC电信号,整体采用模块式组合设计,可在现场快速增加上下限开关 、流量累积功能 ,各功能单元板为插装结构,具有更换部件简单、方便、定位准确的特点。

1 为什么要进行流量换算

制造厂家是用水或空气来进行浮子流量计的标定的。由于实际应用时介质的状态和标定时不同,根据测量原理,浮子在测量管中的同一位置所代表的流量值和标定时是不同的,要想正确选择流量计的规格、现场使用好仪表,就要知道它们之间的流量换算关系。

另外浮子流量计行业标准规定其精度是相对于满量程而言的,所以用户使用时,其常用流量应达到满量程的60%~80%以上较为合理,如果用在50%以下则相对误差会增大,精度受影响,如果流量超过满量程更是无法正常测量,因此只有正确进行流量换算才能选出适合的仪表。

2 换算的依据

换算的依据主要有两个:浮子流量计的理论计算公式和理想气体的状态方程。

浮子流量计的计算公式
 
式中:Q--体积流量
a--流量系数
Fk--浮子最大直径与其同高度锥管横截面之间的环隙面积
g--重力加速度
Vf--浮子的体积
ρf--浮子的密度
ρ--被测流体的密度
A--浮子的最大截面积(式中的单位为cm、g、s制)

理想气体的状态方程
 
式中:P0,P1--两种状态下的绝对压力
T0,T1--两种状态下的绝对温度
V0,V1--两种状态下的体积从理想气体的状态方程可以演绎出以下两种关系 :

a流量关系
 
B密度关系
 
式中:M--介质的质量
ρ--介质的密度
Q--介质的流量

3 流量换算公式

流量计测量不同介质时流量之间的关系如下式:
 
从式中可以看到浮子流量计流量换算的实质是密度换算。

3.1 液体的测量和换算

流量计用于液体流量测量时,制造厂是用常温下清洁的水作为校验液来标定的,若被测介质的密度与水的密度不同,应对被测介质的流量进行换算。公式如下:
 
式中:Q1--被测介质的实际流量
Q0--换算成水的流量
Kp--体积流量的密度修正系数
ρf--浮子部件的密度:7900kg/m3
ρ0-- 20℃时水的密度:998.2kg/m3
ρ1--被测介质的密度:kg/m3

3.2 气体的测量和换算

流量计用于气体流量测量时,制造厂是用标准状况下(20℃、101.325kPa)的空气进行标定的,由于气体的密度远小于浮子密度, 公式( 5 ) 简化为:
 
式中各项均为工作状态下的值,为方便起见应换算到标准状态下,将公式(3)和(4)代入并整理后便得到气体的换算公式
 
式中:Q1--被测气体工作状况下的流量换算到标准状态下的流量(Nm3/h)
Q0--换算成标准状态下空气的流量(Nm3/h)
ρ1--标准状态下被测气体的密度(kg/m3)
ρ0--标准状态下空气的密度:(1.205kg/m3)
P1--被测气体工作状况下的绝对压力(表压+大气压)MPa
P0--标准状态时的压力(0.101325MPa )
T1--被测气体工作状况下的开尔文温度
T0--标准状态时的开尔文温度(293.15K)
Kρ--气体的密度修正系数
Kp--气体的压力修正系数
KT--气体的温度修正系数

4 应用实例

仪表选型的实质就是求出换算流量Q0,再根据流量规格选出合适的仪表型号。

例题1用户的被测介质为二氯丙烷,密度1130kg/m3,流量上限为10001/h,如何选型?

解:换算流量 ×1000=1074.31/h

因此用DN25口径的浮子流量计进行测量比较合适。

例题 2用户的被测介质为乙炔(密度为1.091kg/Nm3),压力为3kgf/cm2,温度为25℃,流量上限为10m3/h时,如何选型?

解:被测气体的绝对压力p1=3×98.1+101.325=395.625kPa

标准状况下的流量 ×10=38.39Nm3/h

换算流量 ×38.39=18.64Nm3/h

因此用DN15口径的浮子流量计进行测量比较合适。

5 结语

金属管浮子流量计作为过程控制仪表,可以适应高温、高压、强腐蚀、剧毒等多种苛刻环境,可动部件少、便于维护,解决了生产中的许多难题。金属管浮子流量计以其卓越的性能被越来越多的用户所青睐。而熟练掌握浮子流量计的流量换算对正确选表和用表至关重要。因此了解浮子流量计的性能特点和仪表选型的方法,才能正确选择性能和价格比较高的类型。
 

[来源:www.jhyb.cn] [作者:admin] [日期:2013.09.16] [热度:]

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