非标刻度气体转子流量计的流量换算

　　1　引　言

　　气体转子流量计是以某种气体为介质按一定状态下的标况体积流量来刻度的(对于玻璃转子流量计刻度的是表示刻度条件下标况流量的刻度标尺,对于金 属转子流量计刻度的是表示刻度条件下标况流量的模拟或数字输出信号)。如果被测介质和实际工况与刻度时的介质和工作状态一致,转子流量计的刻度输出就是实 际测得的标况体积流量,不需要换算。但是,由于实际测量时气体介质或工作状态与刻度时不同,转子在测量管中的同一位置所代表的流量值和刻度时是不同的,要 想正确使用气体转子流量计,就必须知道它们之间的流量换算关系。

　　在国际上,气体转子流量计通常是以空气为介质按标准状态下的标况体积流量来进行刻度的。但是国际上对标准状态的定义有两种:国内通常采用 101. 325 kPa、20℃(293. 15 K);国外通常采用101.325 kPa、0℃(273. 15K)。在这种标准刻度情况下的流量换算在JJG257-1994《转子流量计检定规程》[1]以及大多参考书上都有详细介绍。但是,在某些情况下,气 体转子流量计并不是按以上标准来刻度的,比如:

　　①刻度介质不是空气;

　　②刻度状态不是标准状态;

　　③以用户实际测量的气体按实际工况下的标况体积流量来进行刻度(国外进口的转子流量计居多);

　　④有时采用一种气体介质(比如空气)进行刻度,而实际使用的介质是另一种气体(如氮气、氧气、二氧化氮等)。

　　下面主要介绍在这些非标刻度情况下标况流量的换算。*

　　2　气体转子流量计的工作原理

　　转子流量计是以转子在垂直锥形管中随着流量变化而升降,改变它们之间的流通面积来进行测量的体积流量仪表,又称浮子流量计。气体转子流量计的基本流量方程式为[2,3]:

　　3　非标刻度气体转子流量计的流量换算

　　考虑到普遍适应性,假设气体转子流量计是以某种气体为介质(密度为ρC)按某一状态(压力为PC,温度为TC)下的标况体积流量来刻度的。仪表输出为刻度状态下的标况流量,即:

4　两种标准状态的流量换算

　　对于国产仪表,由于国内标准状态通常采用101.325 kPa、20℃,由式(9)得被测气体在工作状态下的国内标况流量为:

　　对于进口仪表,在国内使用时,通常还需将被测气体在工作状态下的标况流量从标准状态(101.325 kPa、0℃)转换成标准状态(101.325 kPa、20℃):

　　5　应用举例

　　某进口气体转子流量计是以二氧化氮为介质按800 kPa(表压)、50℃的刻度状态下的标况(101.325 kPa、0℃)体积流量QCN0来刻度的。现在用来测量氮气在工作状态下(P,T)的标况　　(101.325 kPa、20℃)流量QN20。