转子流量计的校正

实验十五转子流量计的校正

转子流量计是使用较广泛的一种流量测量仪器，其上标有流量刻度值，但

在使用前，一般需进行校正。

一.实验目的

(1)了解转子流量计流量测定的工作原理。

(2)获得转子流量计的校正实验刻度值。

(3)明确流量计校正的重要性和掌握校正方法。

二.实验原理

转子流量计的流体通道为一垂直的锥角约为4。的微锥形玻璃管内置一转子(也称浮子)。当被测流体以一定流量自下而上流过锥形管时，在转子的上、下端面形成一个压差，该压差产生了升力，当升力达到一定值时，便能将转子向上浮起。但随着转子的上浮，转子与锥形管之间的环隙通道面积增大，环隙中流速减小，转子两端的压差也随之减小。

因此，当转子浮升至某一高度，转子所受的升力恰好等于其重力时，转子便平衡悬浮在此高度上。转子的这一平衡悬浮高度，随转子的两端面的压差，也即流量的大小而变化，它可由转子的受力平衡导出，参见图15-1,转子上，下端的压差按伯努利定律由两部分组成。一部分由位差引起的，该部分压差造成的升力即为通常所说的浮力F i,其值等于同体积流体的重量。另一部分由动能差引起，其值为F2

2 2

F2 —(U o U i )A f (1)

2

根据物料衡算关系U i A^U o(2)

A i

式中：A f――转子最大截面积。

A o――转子平衡时相应于0—0处的环隙面积。

A’一一玻璃管截面积。

V f ――转子体积

P f――转子密度

F2 —u：［1

2

A o 2

(A1)］Af

(3)

这样转子的受力平衡条件为

V f f g =V f g u：

［1(中站(4)

2A1

于是得到

考虑到表面摩擦和转子形状的影响，引入流量系数 C R （其值可从有关资

料查得）而使公式简化。

转子流量计出厂前，是直接用 20r 水或20C, 1atm 的空气进行标定，将

式中V A ， p A 分别为标定流体（水或空气）的流量和密度; V B ，p B 分别为其它液体或气体的流量或密度。

由于环隙面积A o 与转子的悬浮高度直接相关，即可在转子流量计的不同 玻璃锥形管高度处标出流量读数。

校正转子流量计的方法很简单，只须将稳定的气源引入转子流量计，使转 子平衡悬浮在某一高度，从转子流量计流出的气体用另一标准流量计（例如皂 沫流量计或湿式气体流量计）便可得到一定高度下的单位时间的流量。 改变流 量测出一系列数据，便得到转子流量计校正的刻度值。

三•实验流程

实验流程见图15—2

图15—2转子流量计校正实验流程图

U o

1 (

A 0

)2

2V f g( f )

A f

(5)

U o

V U o A o

SR

「"

A

V

A

)g

(6)

(7)

质量流量W

“彳汇―

(8)

质量流量 (9)

(10)

1—空压机；2 —放空阀；3—调节阀；4 —转子流量计；5—皂沫流量计。

四. 验步骤

（1）按流程图装好全系统。

（2）打开放空阀，开启空压机，打开调节阀，使系统进入运行状态。

（3）对全系统各部位试漏，特别是转子流量计、皂沫流量计和其间的接管。

（4）慢慢关闭放空阀，控制流量计的转子稳定在某一刻度，使用皂沫流量计测取一定时间内的流量。

（5）改变流量，稳定后再测数据。

（6）使流量刻度值从小到大，即上行测3~5个数据，再从大到小，下行测3~5个数据，要求有良好的重现性。

（7）停止空压机工作，系统复原。

若实验环境温度较高，则皂沫流量计测取的气体流量，应考虑水蒸气的影响，实际流量应用下式校正：

V V一P W

（11）p

式中：V o 皂沫流量计测得的流量，（ml/min）;

p 大气压，（MPa）;

p w――室温下的水饱和蒸汽压，（MPa）。

五•实验数据记录项目

转子流量计校正实验原始数据记录项目参见表1。

室温°C 大气压（MPa）

六•实验报告内容

(1)说明实验目的意义。

(2)叙述转子流量计的工作原理与校正方法。

(3)绘制实验流程图。

(4)列出原始实验数据。

(5)列出数据处理结果所得各不同转子高度刻度值处的校正流量值。

(6)分析实验误差，评价实验方法。