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浮子流量計特性

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  浮子流量計特性


浮子流量計的特性
從浮子流量計的流量公式可以看出,對于一定的浮子流量計,一定的被測介質,有:
qv=αKh (5-21)
式中:
K--常數;
α--浮子流量計的流量系數。
從上式可以看出,當被測介質確定后,流體密度ρ為常數,體積流量qv是流量系數α和浮子流量計高度h的函數。所以,討論浮子流量計的特性,主要是討論流量系數α的特性。為了獲得qv和h之間的線性關系,人們總希望流量系數α為一常數。
大量的實驗表明,浮子流量計的流量系數α與浮子的幾何形狀和流動雷諾數Re有關。對于一定的浮子形狀,當雷諾數大于某一界限雷諾數后,流量系數α將趨于一常數。所以,對于一定形狀的浮子和一定的流體,若實際雷諾數在界限雷諾數以上,就能使得體積流量qv和浮子高度h之間基本成線性關系,上述各種浮子流量計的刻度換算公式可以使用。當實際雷諾數比界限雷諾數小是,流量系數α將隨雷諾數變化,使用時不能忽略由于α變化帶來的影響。圖5-8為幾種典型浮子的流量系數曲線。
流量系數與雷諾數的關系
從圖中可以看出,A型浮子的界限雷諾數較大,Rek約為6000左右,這種浮子的流量系數較大,約為0.96,但不夠穩定,易受黏度影響,多用于口徑、流量較小的玻璃浮子流量計中,由于這種小口徑浮子流量計的雷諾數常處于α的變化范圍,使用時應考慮粘度的影響;B型浮子的界限雷諾數約為300左右,也即在較小的雷諾數下,α已趨于常數,工作比較穩定,但流量系數較小,約為0.76左右;C型浮子的界限雷諾數更低,工作更穩定,在ReK>40以后,流量系數α已基本趨于常數,但其流量系數更小,約只有0.61左右。B和C兩種浮子一般那用于金屬管浮子流量計中。
如果浮子流量計工作在流量流量系數隨雷諾數變化的范圍內,當被測介質的粘度η發生變化時,和密度ρ的變化一樣,也將對流量計的示值產生影響,導致測量誤差。即使使用介質不變,使用溫度有較大變化時,也將對示值產生相當大的影響。如水在使用環境內溫度從5℃升高到40℃,運動粘度將從1.52*10-6m2/s,下降到0.66*10-6m2/s,變化幅度已相當之大。對口徑在15~40mm的玻璃浮子流量計,溫度的影響量(主要是粘度變化的影響)在(0.1%~0.25%)/℃范圍內,小口徑玻璃浮子流量計有的高達1%左右,所以,使用中應對粘度η進行必要的修正。國內外的流量工作者在這方面也做了一些有益的研究工作,部分廠家對其產品提供有使用粘度的上限值或粘度修正曲線。但目前對浮子流量計粘度修正的研究離實用的要求還有比較大的距離,因為從理論上,尤其是從流通力學,深入、全面得分析粘度修正還比較困難。

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