探流量仪表的测量禁区

　　在工业生产中,参与化学反应的流体必须按一定的比例与数量进入反应器;能量(热量、冷量)的增减不少是通过改变蒸汽、水等的流量耒达到;成品、半成品可通过测量流量进行计量,进而为经济核算提供数据.可见,较准确的测量流量是相当重要的.由于种种原因促使流量测量仪表的测量结果有时是不可信的,甚至不可信度是相当惊人的.例如某厂动力车间锅炉房曾出现加入1 t水而输出2 t多蒸汽的“物质自生现象”,显然该结果是荒谬的.究其原因是多方面的,本文将探讨其原因之一.该原因在流量仪表几十年的使用过程中几乎无人关注.为了论清该原因的因果关系,我们从几种常用流量测量仪表的测量原理入手.

　　1　几种流量测量仪表的工作原理

　　1)差压式流量计:又称节流式流量计,变压降式流量计.该流量计由节流装置(孔板、喷咀、文丘里管)、差压计以及导压管线等组成.其流量与差压的关系用下式表示:

　　(1)

　　式中Q———流体体积流量;

　　α———流量系数;

　　ε———流体体积膨胀校正系数;

　　F0———节流装置的开口截面积;

　　ρ———工作状态下流体密度;

　　ΔP———节流装置前后的压力差.

　　由式(1)可见,ε,F0,ρ为常数时,若α也是常数,则Q正比于,即测出节流装置前后的压力差ΔP,就知道流量Q.所以一般将应用这种测量方法的流量仪表称为差压式流量计,又由于差压是随流量值变化的,所以也叫做变压降式流量计.

　　2)转子流量计:又称恒压降式流量计.该流量计由一垂直的锥形管和浮(转)子组成,其流量公式为:

　　(2)

　　式中　Q———流体体积流量;

　　αf———流量系数;

　　κ———仪表常数;

　　h———转子浮起的高度;

　　ρf———转子密度;

　　ρ———工作状态下的流体密度.

　　由式(2)可见,κ,ρf,ρ为常数时,当流量系数αf也为常数时,Q正比于h,故测出转子高度h即知流量Q.

　　3)靶式流量计:又称动量式流量计,它是在流体流通管道中置入一只靶,节制流体流动,其流量与靶上所受的力用下式表示:

　　(3)

　　式中　Q———流体体积流量;

　　κα———流量系数;

　　D———管道内直径;

　　d———靶直径;

　　π———圆周率;

　　ρ———工作状态下的流体密度;

　　F———流体作用在靶上的力.

　　由式(3)知,D,d,ρ为常数时,若κα也为常数,则Q正比于,故测出靶上受力F的变化即知流量Q的大小.在工业上,一般是通过转换器将力F转换成电、气信号进行显示.