流量计流量的校正实验
5页1、流量计流量的校正实验一 实验目的1. 熟悉孔板流量计、文丘里流量计的构造、性能及安装方法。2. 掌握流量计的标定方法之一容量法。3. 测定孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。二 基本原理对非标准化的各种流量仪表在出厂前都必须进行流量标定,建立流量刻度标尺(如转子流量计)、给出孔流系数(如涡轮流量计)、给出校正曲线(如孔板流量计)。使用者在使用时,如工作介质、温度、压强等操作条件与原来标定时的条件不同,就需要根据现场情况,对流量计进行标定。孔板、文丘里流量计的收缩口面积都是固定的,而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变,据此来测量流量,因此,称其为变压头流量计。而另一类流量计中,当流体通过时,压力降不变,但收缩口面积却随流量而改变,故称这类流量计为变截面流量计,此类的典型代表是转子流量计。1、孔板流量计的校核孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计之一,本实验采用自制的孔板流量计测定液体流量,用容量法进行标定,同时测定孔流系数与雷诺准数的关系。 孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而设计的,流体通过锐孔时流速增加,造成孔板前后产生压强差,可以通过引压管在压差计或差压
2、变送器上显示。其基本构造如图1所示。若管路直径为d1,孔板锐孔直径为d0,流体流经孔板前后所形成的缩脉直径为d2,流体的密度为,则根据柏努利方程,在界面1、2处有: 图1 孔板流量计 或 由于缩脉处位置随流速而变化,截面积又难以指导,而孔板孔径的面积是已知的,因此,用孔板孔径处流速来替代上式中的,又考虑这种替代带来的误差以及实际流体局部阻力造成的能量损失,故需用系数C加以校正。 对于不可压缩流体,根据连续性方程可知,代入上式并整理可得: 令 则 根据和即可计算出流体的体积流量: 或 式中:流体的体积流量, m3/s; U形压差计的读数,m; 压差计中指示液密度,kg/m3; 孔流系数,无因次;由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re所决定,具体数值由实验测定。当孔径与管径之比为一定值时,Re超过某个数值后,接近于常数。一般工业上定型的流量计,就是规定在为定值的流动条件下使用。值范围一般为0.60.7。孔板流量计安装时应在其上、下游各有一段直管段作为稳定段,上游长度至少应为10d1,下游为5d2。孔板流量计构造简单,制造和安装都很方便,其主要缺点是机械能损失大。由于机械能
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