流量計校核實驗指導書

2022-02-27 02:14:58 字數 2030 閱讀 2955

1. 熟悉孔板流量計的構造、效能及安裝方法。

2. 掌握流量計的標定方法之一——容量法。

3. 測定孔板流量計的孔流係數與雷諾準數的關係。

對非標準化的各種流量儀表在出廠前都必須進行流量標定,建立流量刻度標尺(如轉子流量計)、給出孔流係數(如渦輪流量計)、給出校正曲線(如孔板流量計)。使用者在使用時,如工作介質、溫度、壓強等操作條件與原來標定時的條件不同,就需要根據現場情況,對流量計進行標定。

孔板、文丘里流量計的收縮口面積都是固定的,而流體通過收縮口的壓力降則隨流量大小而變,據此來測量流量,因此,稱其為變壓頭流量計。而另一類流量計中,當流體通過時,壓力降不變,但收縮口面積卻隨流量而改變,故稱這類流量計為變截面流量計,此類的典型代表是轉子流量計。

孔板流量計是應用最廣泛的節流式流量計之一,本實驗採用自製的孔板流量計測定液體流量,用容量法進行標定,同時測定孔流係數與雷諾準數的關係。

孔板流量計是根據流體的動能和勢能相互轉化原理而設計的,流體通過銳孔時流速增加,造成孔板前後產生壓強差,可以通過

引壓管在壓差計或差壓變送器上顯示。其基本構造如圖3-1所示。

若管路直徑為d1,孔板銳孔直徑為d0,流體流經孔板前後所形成的縮脈直徑為d2,流體的密度為ρ,則根據柏努利方程,在介面1、2處有圖3-1 孔板流量計

3-1)

或3-2)

由於縮脈處位置隨流速而變化,截面積又難以指導,而孔板孔徑的面積是已知的,因此,用孔板孔徑處流速來替代上式中的,又考慮這種替代帶來的誤差以及實際流體區域性阻力造成的能量損失,故需用係數c加以校正。式(3-2)改寫為

3-3)

對於不可壓縮流體,根據連續性方程可知,代入式(3-3)並整理可得

3-4)

令3-5)

則式(3-4)簡化為3-6)

根據和即可計算出流體的體積流量:

3-7)

或3-8)

式中:-流體的體積流量, m3/s;

-u形壓差計的讀數,m;

-壓差計中指示液密度,kg/m3;

-孔流係數,無因次;

由孔板銳口的形狀、測壓口位置、孔徑與管徑之比和雷諾數re所決定,具體數值由實驗測定。當孔徑與管徑之比為一定值時,re超過某個數值後,接近於常數。一般工業上定型的流量計,就是規定在為定值的流動條件下使用。

值範圍一般為0.6-0.7。

孔板流量計安裝時應在其上、下游各有一段直管段作為穩定段,上游長度至少應為10d1,下游為5d2。孔板流量計構造簡單,製造和安裝都很方便,其主要缺點是機械能損失大。由於機械能損失,使下游速度復原後,壓力不能恢復到孔板前的值,稱之為永久損失。

d0/d1的值越小,永久損失越大。

實驗裝置如圖3-3所示。主要部分由迴圈水幫浦、流量計、u型壓差計、溫度計和水槽等組成,實驗主管路為1寸不銹鋼管(內徑25mm)。

圖3-3 流量計校合實驗示意圖

1. 熟悉實驗裝置,了解各閥門的位置及作用。

2. 對裝置中有關管道、導壓管、壓差計進行排氣,使倒u形壓差計處於工作狀態。

3. 對應每乙個閥門開度,用容積法測量流量,同時記下壓差計的讀數,按由小到大的順序在小流量時測量8-9個點,大流量時測量5-6個點。為保證標定精度,最好再從大流量到小流量重複一次,然後取其平均值。

4. 測量流量時應保證每次測量中,計量桶液位差不小於100mm或測量時間不少於40s。

5. 主要計算過程如下:

(1)根據體積法(秒錶配合計量筒)算得流量v(m3/h);

(2)根據;

(3)讀取流量v(由閘閥開度調節)對應下的壓差計高度差r,根據和,求得c0值。

(4)根據,求得雷諾數,其中d取對應的d0值。

(5)在座標紙上分別繪出孔板流量計和文丘里流量計的-re圖。

1. 將所有原始資料及計算結果列成**,並附上計算示例。

2. 在單對數座標紙上分別繪出孔板流量計和文丘里流量計的-re圖。

3. 討論實驗結果。

1. 孔流係數與哪些因素有關?

2. 孔板、文丘里流量計安裝時各應注意什麼問題?

3. 如何檢查系統排氣是否完全?

4. 從實驗中,可以直接得到δr-v的校正曲線,經整理後也可以得到-re的曲線,這兩種表示方法各有什麼優點?

流量計校核實驗指導書電器儀表

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