新版流量计标定实验讲义机械制造机械仪表工业机械制造机械、仪表工业.pdf
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1、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 C0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 20C)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
2、或校正。对已校正过的流量计,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C0或 G。本实验通过改变流体流量 q 和压差 Pf,获得一系列 Re 与 C0或 G,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、卩一流体在测量温度下的密度和粘度Kg/m 3、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
3、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 U0越大,孔前后的压差 P 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:Pf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:2 2 x P|U 1 x P2 x u 2 血士 gz匚.三一gZ2 匚 2,则有:以孔口速度 uo代替上式中的 U2,并将质量守恒式 U1A1=u
4、oAo代入,得:C Ac 式中Co称为孔板的流量系数(Co=-牙),m 为面积比(m=:)-1m A1定孔板流量计和文丘里流量计的流量系数的和与管内的关系通过和与管内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以水或空气为介质进行标定给出流量曲线或按规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已校正过的流量计在长时间使用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或本实验通过改内的测定式中卩一流体在测量温度下的密度和粘度管内流体体积流量孔板流量计和文丘里流量计孔板流量计
5、和文丘里流量计是应用最广的节流式流量计其结构如图所示孔板流量计文丘里流量计图节流式流量计结构孔板流量计是利用欢迎阅读 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 G(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 C0主要取决于管道内流动的 Re 和面积比 m=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 G 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。
6、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 G。因为在同一 流量下,文氏压差小于孔板,因此 Cv 一定大于 G。在实验中,只要测出对应的流量 q 和压差 P,即可计算出其对应的系数 CO和 CV。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:DP文丘里差压,DP2-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
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