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:
1.迎面差壓阻力F1
流體流經浮子時,由于節流作用,使得浮子上下游產生差壓Δp,該差壓的大小和流體在浮子與錐形管壁間環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
ρ--流體介質密度
γ--流體介質重度
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,流體流過環形米娜及的平均流速u是一個常數。由qv=Au,可知,在u為常數的情況下,體積流量qv與流通面積A成正比。
環形流通面積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,所以,只要保持流量系數α為常數,則流量qv與浮子高度h之間就存在一一對應的近似線性關系。我們可以將這種對應關系直接刻度在流量計的錐管上,根據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之間的對應關系也將不同,原來的流量刻度將不再適用。所以原則上,浮子流量計應該用實際流體介質進行標定。
但是,對于浮子流量計的制造廠家來說,由于受到標定設備的限制,不可能對所有的浮子流量計都根據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時,應該對浮子流量計的讀數進行修正,這就是浮子流量計的刻度換算