新版流量计标定实验讲义0001.docx

实验二流量计的标定一、实验目的1、 了解孔板流量计和文丘里流量计的操作原理和特性，掌握流量计的一般标定方法；2、 测定孔板流量计和文丘里流量计的流量系数的C0和Cv与管内Re的关系3、 通过C和Cv与管内Re的关系，比较两种流量计二、基本原理工厂生产的流量计大都是按标准规范生产的，出厂时一般都在标准技术状况下 (101325Pa, 20r)以水或空气为介质进行标定，给出流量曲线或按规定的流量计算 公式给出指定的流量系数，或将流量读数直接刻在显示仪表上然而在使用时，所 处温度、压强及被测介质的性质与标定状况多数并不相同，因此为了测量准确和方 便使用，应在现场进行流量计的标定或校正对己校正过的流量计，在长时间使用 磨损较大时也需要再次校正对于自制的非标准流量计，则必须进行校正，以确定 其流量系数C或C本实验通过改变流体流量q和压差AP，获得一系列Re与C0 v f 0或Cv，采用半对数坐标绘制出C0或Cv与Re的关系曲线进而实现流量计的标定或校 正1、 流体在管内Re的测定：式中：P、u 一流体在测量温度下的密度和粘度［Kg/m3］、［Pa - s］q —管内流体体积流量［m3/s］2、 孔板流量计和文丘里流量计孔板流量计和文丘里流量计是应用最广的节流式流量计，其结构如图2-1所示。

a孔板流量计 b文丘里流量计图2-1节流式流量计结构孔板流量计是利用动能和静压能相互转换的原理设计的，它是以消耗大量机械 能为代价的孔板的开孔越小、通过孔口的平均流速u越大，孔前后的压差宜 也 越大，阻力损失也随之增大为了减小流体通过孔口后由于突然扩大而引起的大量 旋涡能耗，在孔板后开一渐扩形圆角因此孔板流量计的安装是有方向的若是方 向弄反，不光是能耗增大，同时其流量系数也将改变，实际上这样使用没有意义以孔板流量计为例，若用△今表示节流前后两截面之间的压差，根据两截面之 间的柏努利方程，可知：r P u 2 r P u 2, ms . 2APgZ + —1 + ^1 = gZ + —2 + —^2，则有： 七：U2 — U2 =、， f以孔口速度u0代替上式中的u2，并将质量守恒式u1A1= u0A0代入，得：式中C称为孔板的流量系数（C = , C ）, m为面积比（m = A0 ）0 0 ,-1 - m 2 A1故所求孔板流量计的计算公式为：在使用前，必须知道其孔流系数co（一般由厂家给出，教课书中只是原理性质， 只作参考），一般是由实验标定得到的:其C主要取决于管道内流动的Re和面积比0m=A/A，取压方式、孔口形状、加工光洁度、孔板厚度、安装等也对其有影响。

当 0后者如取压方式等状况均按规定的标准时，称之为标准孔板标准孔板的C只和Re 和m有关仅仅是为了测定流量而引起过多的能耗显然是不合适的，应尽可能设法降低能 耗能耗是起因于孔板的突然缩小和突然扩大，特别是后者因此，若设法将测量 管段制成如图所示的渐缩和渐扩管，避免突然缩小和突然扩大，必然大大降低能耗 这种管称为文氏管流量计文氏流量计的工作原理与公式推导过程完全与孔板流量计相同，但以Cv代替 C因为在同一流量下，文氏压差小于孔板，因此Cv 一定大于C°在实验中，只要测出对应的流量q和压差△%，即可计算出其对应的系数Co和 C三、 实验装置阀门：V1—流量调节阀，V2—放净阀温度：TI1—循环水温度差压：DP1—文丘里差压，DP2一孔板差压流量：FI1—循环水流量流程说明：循环水由水箱进入离心泵入口，泵出至流量调节阀V1，经涡轮流量计计量，通 过孔板流量计，再通过文丘里流量计，流回水箱设备仪表参数：离心泵：型号 MS100/，550w，H=14m循环水槽：有机玻璃700X420X380涡轮流量计：h孔板流量计：标准环隙取压，工作管路内径=20mm，孔径二，面积比m二文氏流量计：工作管路内径=20mm，孔径二，面积比m二差压传感器：测量范围0〜50KPa温度传感器：Pt100航空接头四、 实验操作1、熟悉：按事先（实验预习时）分工，熟悉流程，搞清各仪表设备的作用。

2、检查：循环水槽内罐满清水(清水液面高于离心泵入口一一灌泵)，检查泵调节阀V1是否关闭严禁泵内无水空转！！！！在实验过程中，严禁异物掉入循环水槽内，以免被泵吸入泵内损坏泵、堵塞管路和损坏涡轮流量计3、 开车：依次开启总电源、控制电源、打开控制面板，点击“进入”，点击“离心泵”图标，启动离心泵(检查三相电及泵是否正常转动)4、 排气：缓缓打开装置中离心泵调节阀V1到较大值，打开两个差压传感器上的黑色平衡阀，排除管路内气体当看到引压管路无气泡，可关闭差压传 感器上的黑色平衡阀，再关闭管路调节阀V15、 测量：在调节流量时，泵出口调节阀V1应徐徐开启，严禁快开快关为了取得满意的实验结果，必须考虑实验点的布置和读数精度1) 在每定常流量下，应尽量同步地读取各测量值读数包括实际流量 测定、两个压差计的读数2) 每次改变流量，应使孔板流量计压差读数按以下规律变化：、、、、、20、40、最大 [KPa]从以上看，读数基本上是成倍增加的，这是因为横坐标用的是对数 坐标，为使实验点分布均匀而又不过多测量流量按孔板压差计读数为准调节，文氏管压差按实际显示读数 说明：测量时，显示仪表读数会有波动，此时应学会估读。

6、 停车：实验完毕，先关闭调节阀V1，后停泵，关闭电源五、实验数据处理1. 原始数据：孔板与文丘里流量计孔径：d二，管路内径：20 mm，水温： °Co将实验原始数据按下表记录序号涡轮流量计流量 (m3/h)孔板流量计压差(kPa)文丘里流量计压差(kPa)12. •2. 流量计标定结果将流量计标定的计算结果按下面的格式列表，并取其中一组列出计算过程序号涡轮流量 (m3/s)雷诺数Re孔板压降 (Pa)文丘里压降流量系数(Pa)孔板C0文丘里C v12. •注：查表获得流体在测量温度下的密度和粘度六、 实验报告要求1、 记录实际流量和孔板流量计与文丘里流量计压差读数，计算出对应C0与Cv；2、 用半对数坐标标出C0与Cv与Re的关系曲线 °比较：⑴、同一流量下压差大小，说明能耗大小；⑵、同一流量下CCv的大小，说明测量精度；⑶、不同流量下CC：的变化规律，说明测量适用范围；七、 问题与讨论1 .流量系数C0、C^分别与哪些因素有关2. 孔板流量计和文丘里流量计安装时应注意什么问题各有何优缺点3. 比较孔板流量计和文丘里流量计的共同点和不同点。