氣體(ti)轉子流(liu)量計 示(shi)值的密(mi)度、溫度(du)、壓力修(xiu)正公式(shi)的推導(dao)方法,從(cong)理論上(shang)證明🏃了(le)☂️修正公(gong)式中ρo、ρ1的(de)取值狀(zhuang)态。
1前言(yan)
　　轉子流(liu)量計 由(you)于其具(ju)有結構(gou)簡單、價(jia)格便宜(yi)、反應靈(ling)敏、量程(cheng)寬✂️示值(zhi)清晰、可(ke)測腐蝕(shi)性介質(zhi),流量、壓(ya)力損失(shi)小且恒(heng)定等🍓特(te)點,在工(gong)業生産(chan)、實驗室(shi)或一些(xie)儀器裝(zhuang)置中得(de)到了廣(guang)泛的應(ying)用。然而(er),轉子流(liu)量計是(shi)一種非(fei)标準化(hua)儀表,就(jiu)其測量(liang)原理看(kan),宜個别(bie)地按照(zhao)實際被(bei)👈測介質(zhi)及工👨‍❤️‍👨作(zuo)狀态進(jin)行刻度(du)。但儀表(biao)制造廠(chang)家爲了(le)便于批(pi)量生産(chan)，都是在(zai)工業基(ji)準狀态(tai)(20℃，0.10133MPa)下用水(shui)或空氣(qi)進行刻(ke)度的，即(ji)轉子流(liu)量計的(de)流量标(biao)尺上的(de)刻度值(zhi),對于測(ce)量液體(ti)來講是(shi)代表20℃時(shi)水的流(liu)量值,對(dui)于測量(liang)🔞氣體來(lai)講則💔是(shi)代表🙇‍♀️20℃,0.10133MPa下(xia)空氣的(de)流量值(zhi)。因🌐此,在(zai)實際使(shi)用時,如(ru)果被測(ce)介質的(de)密度及(ji)工作狀(zhuang)态不同(tong)于刻度(du)條件時(shi),必須🈲對(dui)流量計(ji)算值按(an)實際被(bei)測介質(zhi)的密度(du)、溫度、壓(ya)力等⭐參(can)數的具(ju)體情況(kuang)進行修(xiu)正。對此(ci),一般的(de)教材及(ji)儀表使(shi)用💋說明(ming)書中均(jun)給出了(le)修正公(gong)式,不同(tong)的書中(zhong)給出的(de)修正公(gong)式相💃同(tong),但意義(yi)卻有所(suo)差别。例(li)如:

公式(shi)(1)、(2)中:
Q。-儀表(biao)标尺示(shi)值;
P。、To-刻度(du)狀态下(xia)的絕對(dui)壓力(0.10133MPa)和(he)絕對溫(wen)度(293K);
P1.T1-工作(zuo)狀态F的(de)絕對壓(ya)力和絕(jue)對溫度(du):
公式(1)中(zhong):Q，表示被(bei)測介質(zhi)在實際(ji)工作狀(zhuang)态下的(de)體積流(liu)量💯;
而公(gong)式(2)中的(de)Q1則是表(biao)示被測(ce)介質流(liu)量折算(suan)成刻度(du)狀态下(xia)的體積(ji)流量值(zhi)。
　　對于ρo、ρ1說(shuo)法不一(yi),某些書(shu)中規定(ding)爲刻度(du)狀态(293K、0.10133MPa)下(xia)的空氣(qi)⭕密度或(huo)被🐅測氣(qi)體的密(mi)度;某些(xie)書中規(gui)定爲273K.0.10133MPa下(xia)的密度(du)。因而,在(zai)實際使(shi)用氣體(ti)轉子流(liu)量計時(shi),必須對(dui)其示值(zhi)加以修(xiu)正,從而(er)得出較(jiao)準确的(de)數據。爲(wei)此,就氣(qi)體轉子(zi)流量計(ji)示值的(de)密度、溫(wen)度、壓力(li)修正公(gong)式🏃‍♂️的推(tui)導方法(fa)💚加以論(lun)述,供氣(qi)體轉子(zi)流量計(ji)使用者(zhe)參考。
2示(shi)值的修(xiu)正
2.1基本(ben)流量方(fang)程式
轉(zhuan)子流量(liang)計結構(gou)如圖1所(suo)示。

式中(zhong):
Q一被測(ce)介質的(de)體積流(liu)量;
C一儀(yi)表常數(shu):
Vr-轉子體(ti)積;
ρr-轉子(zi)材料的(de)密度
ρ一(yi)被測介(jie)質的密(mi)度;
Ar-轉子(zi)最大截(jie)面積;.
H一(yi)轉子停(ting)留的高(gao)度。
2.2氣體(ti)轉子流(liu)量計的(de)刻度
　　前(qian)己叙述(shu),用于測(ce)量氣體(ti)的轉子(zi)流量計(ji)出廠時(shi)是在工(gong)業基準(zhun)狀态(293K,0.10133MPa)下(xia)用空氣(qi)作爲介(jie)質進行(hang)刻度的(de)。根據(3)式(shi)可得出(chu)🥵:

式中:
Q0---刻(ke)度狀态(tai)293K.0.10133MPa下空氣(qi)的體積(ji)流量;
Po---20℃,0.10133MPa下(xia)空氣的(de)密度。
2.3密(mi)度的修(xiu)正
　　當被(bei)測介質(zhi)爲293K,0.10133MPa狀态(tai)下的非(fei)空氣氣(qi)體時，雖(sui)然:工作(zuo)狀态與(yu)刻度狀(zhuang)态相同(tong),但由于(yu)介質密(mi)度不同(tong)于空氣(qi)的密度(du)📞,必須對(dui)流🐇量計(ji)🆚的示值(zhi)加以修(xiu)正。
根據(ju)(3)式,此時(shi)可寫成(cheng):

2.4溫度、壓(ya)力影響(xiang)的修正(zheng)
　　當工作(zuo)狀态不(bu)同于刻(ke)度狀态(tai)時,由于(yu)空氣的(de)密度受(shou)溫度、壓(ya)力影響(xiang)變化較(jiao)大,故此(ci)必須對(dui)其示值(zhi)進行修(xiu)正(其💃實(shi)質.上仍(reng)爲對密(mi)度進行(hang)修正)。根(gen)據(3)式,工(gong)作狀态(tai)下的流(liu)量方程(cheng)可以寫(xie)

式中:
Q1-工(gong)作狀态(tai)下空氣(qi)的體積(ji)流量;
Qo-流(liu)量計示(shi)值。
　　但一(yi)般情況(kuang)下,流量(liang)大小都(dou)依刻度(du)狀态爲(wei)基準。故(gu)此,應将(jiang)I作狀态(tai)下的流(liu)量值折(she)算爲刻(ke)度狀态(tai)下的流(liu)量㊙️值,其(qi)折算原(yuan)則是根(gen)據兩種(zhong)狀态下(xia)氣體質(zhi)量相等(deng),即:

式中(zhong):
Q1一工作(zuo)狀态下(xia)空氣的(de)體積流(liu)量折算(suan)爲刻度(du)狀态(20℃,0.10133MPa)下(xia)的體積(ji)流量值(zhi);
ρo--20℃,0.10133MPa下空氣(qi)密度。
将(jiang)(8)式代入(ru)(10)式中.得(de):

式中:
Qo-流(liu)量計的(de)指示值(zhi);
Q1一被測(ce)介質工(gong)作狀态(tai)下折算(suan)成刻度(du)狀态下(xia)的體積(ji)流量;
Q1-工(gong)作狀态(tai)下被測(ce)介質的(de)實際體(ti)積流量(liang);
Po.To、Po-刻度狀(zhuang)态下的(de)絕對壓(ya)力(0.10133MPa).絕對(dui)溫度(293K)和(he)空氣在(zai)該狀🈲态(tai)下的🔞密(mi)❗度(1.205kg/m3);
ρ1一被(bei)測氣體(ti)在293K,0.10133MPa下的(de)密度;
PI、T1-工(gong)作狀态(tai)下的絕(jue)對壓力(li)和絕對(dui)溫度。
3結(jie)束語
　　因(yin)爲氣體(ti)轉子流(liu)量計在(zai)出廠時(shi)都是在(zai)工業基(ji)準狀态(tai)(293K,0.10133MPa)下用空(kong)氣作爲(wei)介質進(jin)行刻度(du)的。所以(yi),基本流(liu)量公式(shi)中介質(zhi)密度🤞ρ即(ji)爲空氣(qi)在293K、0.10133MPa下的(de)密度.即(ji)ρ=1.205kg/m3。
　　通過上(shang)述對氣(qi)體轉子(zi)流量計(ji)示值的(de)密度、壓(ya)力、溫度(du)修正公(gong)式的推(tui)導過程(cheng)及結果(guo),則可以(yi)斷定:ρo、ρ1定(ding)義😘爲20℃,0.10133MPa狀(zhuang)态下的(de)空氣密(mi)度和被(bei)測氣體(ti)的密度(du)爲确切(qie)。

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