寶德流量計(jì)的流量計(jì)算和選型安裝

寶德流量計(jì)結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上,，結(jié)合其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用需求,，從流量計(jì)算,、量值修正以及流量計(jì)技術(shù)選型和安裝要求等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的論述和研究,。 希望能為廣大計(jì)量工作者更好的掌握轉(zhuǎn)子流量計(jì)應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的準(zhǔn)確測(cè)量提供幫助,。

0 引言

寶德流量計(jì)是常用的節(jié)流式流量計(jì)之一,，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易,、測(cè)量范圍寬 ( 量程比可達(dá) 10:1) ,、測(cè)量度較高 ( 誤差 ±5％ 左右 ) 、示值直觀,、維護(hù)方便,、壓損小等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代生活和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的計(jì)量器具,。

在計(jì)量技術(shù)水平日益發(fā)展,、測(cè)量精度需求不斷提高的今天，計(jì)量工作者只有全面了解轉(zhuǎn)子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理,、流量計(jì)算,、量值影響因素與修正方法、以及流量計(jì)的選型,、安裝要求,，才能選出需求的計(jì)量儀表，實(shí)現(xiàn)測(cè)量效果,。 作者希望本文給計(jì)量工作者帶來些許幫助,。

1 德流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理簡析

1.1 結(jié)構(gòu)分析

寶德流量計(jì)由兩部件組成， 一是從下向上逐漸擴(kuò)張的錐形管,，二是置于錐形管中,，可沿管中心線上下移動(dòng)、密度比流體稍大的轉(zhuǎn)子（圖1 轉(zhuǎn)子流量計(jì)原理圖）,。錐形管由玻璃,、塑料或金屬材質(zhì)制成,。 玻璃或塑料材質(zhì)的錐形管上刻有流量刻度,，透過錐管可看到透明流體中轉(zhuǎn)子的位置及所對(duì)應(yīng)的刻度值； 金屬材質(zhì)錐形管中轉(zhuǎn)子位置通過磁性耦合等方式傳遞管外,，在面板上顯示量值,。

1.2 工作原理

當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí),，流體從錐形管下端流入沖擊轉(zhuǎn)子，對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作用力,，力的大小隨流量大小而變化,；當(dāng)流量足夠大時(shí)，所產(chǎn)生作用力將轉(zhuǎn)子托起,，使之升高,；流體經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面從上端流出。 當(dāng)流體對(duì)轉(zhuǎn)子的作用力等于轉(zhuǎn)子重量時(shí),，轉(zhuǎn)子因受力平衡而停留在某一位置,；這個(gè)位置與流量有相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系，據(jù)此位置,，即可求得流量值,。

1.3 流量計(jì)算

寶德流量計(jì)轉(zhuǎn)子在錐形管中受三個(gè)力：重力、動(dòng)壓力和浮力,，三力平衡時(shí),，轉(zhuǎn)子重力 = 動(dòng)壓力 + 浮力。 當(dāng)流速變大或變小時(shí),，轉(zhuǎn)子將向上或向下移動(dòng),，流體流動(dòng)的截面積也發(fā)生變化，直至達(dá)到平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的流速,，轉(zhuǎn)子在新的位置上穩(wěn)定,。因此，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定時(shí)受力關(guān)系公式如下：

V （ ρ t －ρ f ） g＝△p · A （ 1 ）

其中： ρ t - 轉(zhuǎn)子密度,； ρ f - 流體密度,； g-  重力加速度； V- 轉(zhuǎn)子體積,；△p- 轉(zhuǎn)子前后壓差,； A- 轉(zhuǎn)子大截面積。

寶德流量計(jì)結(jié)合公式（ 1 ）,，并參照孔板流量計(jì)流量與節(jié)流壓差間的關(guān)系方程式：

公式1【公式1】

得轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量公式：

公式2【公式2】

其中： Q v - 流量值,； a 0 - 流量系數(shù)（與轉(zhuǎn)子形狀、流體狀態(tài),、流量計(jì)結(jié)

構(gòu)和流體物理性質(zhì)等因素有關(guān),， 只能由實(shí)驗(yàn)來確定）； A 0 - 環(huán)隙面積,，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子高度 h ,；近似有： A 0 =ch ；系數(shù) c 與轉(zhuǎn)子和錐形管的幾何形狀及尺寸有關(guān),； ρ t - 轉(zhuǎn)子密度,； ρ f —流體密度,； A t - 轉(zhuǎn)子大截面積。

流量方程式可寫成：公式3【公式3】

由公式（ 4 ）可知,，轉(zhuǎn)子的停浮高度 h 與流量 q v 成對(duì)應(yīng)關(guān)系,；根據(jù)高度的不同來標(biāo)刻流量值，即可在實(shí)際應(yīng)用中即時(shí)讀取流量值,。

2 測(cè)量值的流體相關(guān)性修正

2.1 測(cè)量值修正分析

從式（ 4 ）可知,，被測(cè)流體的密度不同，流量大小與轉(zhuǎn)子高度之間的對(duì)用關(guān)系也不同,。 因受標(biāo)定設(shè)備的限制,，生產(chǎn)廠商不可能對(duì)所有流量計(jì)都做實(shí)液標(biāo)定，故測(cè)量非標(biāo)定介質(zhì)時(shí),，應(yīng)對(duì)讀出的測(cè)量值進(jìn)行修正,，以保證度。

對(duì)于液體,，其密度為常數(shù),，只需修正被測(cè)液體和標(biāo)定液體不同造成的影響即可；而氣體因具有可壓縮性,，還應(yīng)考慮標(biāo)定狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)不同時(shí)溫度和壓力的影響,。