流量公式
浮子流量計垂直地安裝在測量管路中,當流體沿流量計的錐形管自下而上地通過浮子而使浮子穩(wěn)定地懸浮在某一個高度時,浮子主要受三個力的作用而處于平衡狀態(tài):
1.迎面差壓阻力F1
流體流經(jīng)浮子時,由于節(jié)流作用,使得浮子上下游產(chǎn)生差壓Δp,該差壓的大小和流體在浮子與錐形管壁間環(huán)形通道中的流速平方成正比,即
Δp=C 1/2 ρU
2
所以,迎面差壓阻力為
F1=C 1/2 ρU
2Af
2. 浮子收到的浮力F2
F2=Vf.γ
3.浮子自重W
W=Vf.γf
式中:Af--浮子迎流面積
C--阻力系數(shù)
ρ--流體介質(zhì)密度
γ--流體介質(zhì)重度
u--流體速度
Vf、γf--浮子體積和重度
顯然,當浮子在流體中處于平衡時,其自重
W=F1+F2
即 Vf(γf-γ)=1/2 Cρu
2Af (式5-7)
所以
由式(5-7)可以看出,不管浮子停留在什么位置,流體流過環(huán)形米娜及的平均流速u是一個常數(shù)。由qv=Au,可知,在u為常數(shù)的情況下,體積流量qv與流通面積A成正比。
環(huán)形流通面積A由浮子和錐形管尺寸確定,即
A=π/4 (D
2-D
f2)
式中:D--浮子所在處錐管內(nèi)徑;
Df--浮子的最大直徑
對于一定的流量計和一定的流體,式5-8中的df、Af、Vf..等均為常數(shù),所以,只要保持流量系數(shù)α為常數(shù),則流量qv與浮子高度h之間就存在一一對應(yīng)的近似線性關(guān)系。我們可以將這種對應(yīng)關(guān)系直接刻度在流量計的錐管上,根據(jù)浮子的高度直接讀出流量值。
顯然,對于不同的流體,由于密度ρ不同,所以qv與h之間的對應(yīng)關(guān)系也將不同,原來的流量刻度將不再適用。所以原則上,浮子流量計應(yīng)該用實際流體介質(zhì)進行標定。
但是,對于浮子流量計的制造廠家來說,由于受到標定設(shè)備的限制,不可能對所有的浮子流量計都根據(jù)用戶的要求進行實液標定,通常只能用水或空氣分別對液體和氣體浮子流量計進行標定。所以,如果浮子流量計用來測量費標定介質(zhì)時,應(yīng)該對浮子流量計的讀數(shù)進行修正,這就是浮子流量計的刻度換算