水表用作其它液体计量及其数据修正
在实际流量计量工作中,一些流量计常常可以替换使用,只要工况条件满足流量仪表的技术条件和要求,均能使其计量精度达到满意的结果。水表就是其中之一、它不仅能对水进行准确计量,而且在许多条件下,还能对酒精、酒类、矿泉水、饮料、粘度较小的油类等对水表无腐蚀作用的清洁流体进行较为准确的计量。
一、理论依据与使用原则
水表和涡轮流量计一样是应用流体动量矩原理来测量流量的,流体的体积流量与其旋转转数近似成线性关系,其特性曲线如图1所示
根据动量矩守恒定理,水表的运动方程为:
由式(1)可知会影响到水表的特性,当水表用来计量其它清洁液体流量时,被测介质与水的物理性能也就是密度 ρ及粘度η不同,所以,下面分别讨论 ρ及 η对水表特性的影响,以说明水表用作其它液体计量时在理论上的可行性。
1.密度 ρ的影响:
一般中最主要的两个因素就是由轴间摩擦产生的机械反抗力矩T1和由流体流动阻力产生的反抗力矩T2,若流体的密度不同会影响到推动叶轮旋转的转矩T,同时也会影响到流体流动阻力产生的反抗力矩T2,当流量较大时,由于水表工作在线性段范围,所以对流量测量误差不会产生大的影响。当流量较小时,Tz相对较小可忽略,T1相对变大起主导作用,这样, ρ的变化会对水表小流量产生影响,从而影响水表的灵敏度,由于水表的灵敏度Qmin.与密度的平方根成反比,因此,Qmin表示成:
因为K表示比例系数,一般变化较小,我们假定它为常数,那么,
从式(3)可知,被测流体密度比水的密度大时水表灵敏度(Q min被测 值减小)增高,反之,时,灵敏度降低,但大多数流体的密度相差不是很大时,一般不会影响其大局。
2.粘度η的影响
当水表通过的流量较大时,几乎是流体产生的反抗力矩T2起主导因素,由于T2与液体的粘度η成正比,即T:ocη,因此定性地分析,当被测液体的粘度,不同,会对水表的特性带来一定的影响,若粘度η比水的粘度大,即当η>η 水时,那么其水表测量该液体流量时线性范围将减小,反之,η<η 水时,其线性范围将增大。但是无论粘度刀如何变化,只要能使水表工作在线性范围内,均能保证水表测量被测液体流量的精度;通常选择的测量范围是使水表工作在上限流量的30%~80%范围内,从而保证其水表特性的线性范围,这就是水表用作其它液体计量仪器的使用原则。
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