金屬管浮子流量計以一種過(guò)程控制儀表,以獨特的優(yōu)勢,可適應在高溫高壓、強腐蝕、易燃易爆的危險場(chǎng)所。在這些苛刻的環(huán)境下便于維護,也解決了在生產(chǎn)商的許多難題。金屬管浮子流量計也被許多用戶(hù)所青睞。那么要想正確選擇流量計的規格,現場(chǎng)使用好儀表就必須要清楚它們之間的流量換算關(guān)系。
流量計由傳感器和指示器組成,除就地指示瞬時(shí)流量外,還可遠傳輸出4~20mADC電信號,整體采用模塊式組合設計,可在現場(chǎng)快速增加上下限開(kāi)關(guān) 、流量累積功能 ,各功能單元板為插裝結構,具有更換部件簡(jiǎn)單、方便、定位準確的特點(diǎn)。
1、為什么要進(jìn)行流量換算:
制造廠(chǎng)家是用水或空氣來(lái)進(jìn)行浮子流量計的標定的。由于實(shí)際應用時(shí)介質(zhì)的狀態(tài)和標定時(shí)不同,根據測量原理,浮子在測量管中的同一位置所代表的流量值和標定時(shí)是不同的,要想正確選擇流量計的規格、現場(chǎng)使用好儀表,就要知道它們之間的流量換算關(guān)系。
另外浮子流量計行業(yè)標準規定其精度是相對于滿(mǎn)量程而言的,所以用戶(hù)使用時(shí),其常用流量應達到滿(mǎn)量程的60%~80%以上較為合理,如果用在50%以下則相對誤差會(huì )增大,精度受影響,如果流量超過(guò)滿(mǎn)量程更是無(wú)法正常測量,因此只有正確進(jìn)行流量換算才能選出適合的儀表。
2、換算的依據:
換算的依據主要有兩個(gè):浮子流量計的理論計算公式和理想氣體的狀態(tài)方程。
浮子流量計的計算公式:
(1)
a——流量系數
Fk——浮子最大直徑與其同高度錐管橫截面之間的環(huán)隙面積
g——重力加速度
Vf——浮子的體積
ρf——浮子的密度
ρ——被測流體的密度
A——浮子的最大截面積(式中的單位為cm、g、s制)
理想氣體的狀態(tài)方程:
(2)
T0,T1——兩種狀態(tài)下的絕對溫度
V0,V1——兩種狀態(tài)下的體積從理想氣體的狀態(tài)方程可以演繹出以下兩種關(guān)系 :
(3)
(4)
ρ——介質(zhì)的密度
Q——介質(zhì)的流量
3、流量換算公式
流量計測量不同介質(zhì)時(shí)流量之間的關(guān)系如下式:

從式中可以看到浮子流量計流量換算的實(shí)質(zhì)是密度換算。
3.1 液體的測量和換算
流量計用于液體流量測量時(shí),制造廠(chǎng)是用常溫下清潔的水作為校驗液來(lái)標定的,若被測介質(zhì)的密度與水的密度不同,應對被測介質(zhì)的流量進(jìn)行換算。公式如下:
(6)
Q0——換算成水的流量
Kp——體積流量的密度修正系數
ρf——浮子部件的密度:7900kg/m3
ρ0—— 20℃時(shí)水的密度:998.2kg/m3
ρ1——被測介質(zhì)的密度:kg/m3
3.2 氣體的測量和換算
流量計用于氣體流量測量時(shí),制造廠(chǎng)是用標準狀況下(20℃、101.325kPa)的空氣進(jìn)行標定的,由于氣體的密度遠小于浮子密度,公式( 5 ) 簡(jiǎn)化為:
(7)
式中各項均為工作狀態(tài)下的值,為方便起見(jiàn)應換算到標準狀態(tài)下,將公式(3)和(4)代入并整理后便得到氣體的換算公式:
(8)
Q0——換算成標準狀態(tài)下空氣的流量(Nm3/h)
ρ1——標準狀態(tài)下被測氣體的密度(kg/m3)
ρ0——標準狀態(tài)下空氣的密度:(1.205kg/m3)
P1——被測氣體工作狀況下的絕對壓力(表壓+大氣壓)MPa
P0——標準狀態(tài)時(shí)的壓力(0.101325MPa )
T1——被測氣體工作狀況下的開(kāi)爾文溫度
T0——標準狀態(tài)時(shí)的開(kāi)爾文溫度(293.15K)
Kρ——氣體的密度修正系數
Kp——氣體的壓力修正系數
KT——氣體的溫度修正系數
應用實(shí)例:
儀表選型的實(shí)質(zhì)就是求出換算流量Q0,再根據流量規格選出合適的儀表型號。
用戶(hù)的被測介質(zhì)為二氯丙烷,密度1130kg/m3,流量上限為10001/h,如何選型?
×1000=1074.31/h
因此用DN25口徑的浮子流量計進(jìn)行測量比較合適。
用戶(hù)的被測介質(zhì)為乙炔(密度為1.091kg/Nm3),壓力為3kgf/cm2,溫度為25℃,流量上限為10m3/h時(shí),如何選型?
解:被測氣體的絕對壓力p1=3×98.1+101.325=395.625kPa
×10=38.39Nm3/h
×38.39=18.64Nm3/h
因此用DN15口徑的浮子流量計進(jìn)行測量比較合適。
以上詳細敘述了金屬管浮子流量計的換算依據,相信您已經(jīng)有所了解。只有熟練掌握浮子流量計的流量換算對正確選表和用表至關(guān)重要。因此了解浮子流量計的性能特點(diǎn)和儀表選型的方法,才能正確選擇性能和價(jià)格比較高的類(lèi)型。