转子流量计气体流量校正公式的推导和讨论

　　1　概　述

　　转子流量计是一种非标准化仪表,在我国用于测量气体的转子流量计,生产厂家在出厂时是用空气在压力P=101.3×103Pa、温度T=293K的状态下进行标定的。实际使用时,由于被测介质的密度和操作状态的改变,使得转子流量计的指示值读数与被测介质的实际流量之间存在着一定的误差,因而需要对原有的指示值加以校正。目前用于测量气体的转子流量计的校正公式,各个文献给出的校正公式的表达式混乱不清[1~12],甚至有些文献所给出的校正公式是错误的[1],以及各文献对自己所述的校正公式未指明各个物理量的使用状态[2,3,7~12](Vs———实际流量、ρ———被测介质密度(前5个参考文献中均为重度)未指明何种物理状态下),或者同一物理量在不同的文献中所述使用状态不同(如实用校正公式中被测介质密度,在文献[1]中为操作状态下的密度;在文献[4]、[9]中为标准状态下的密度在文献[5]中为标定状态(原文为标准状态即工业标准状态,实为标定状态))下的密度,从而使校正公式的使用发生混乱,甚至错误,以致影响着实验结果和工业生产的物料计量及经济效益。因此,确定正确的校正公式是必须的,通过理论指导,确立了正确的气体流量校正公式,并对校正公式的应用进行了讨论。

　　2　校正公式的理论推导

　　3　讨　论

　　上述经理论推导所得的式(5)、(8)、(10)三个校正公式均可用于转子流量计的气体流量校正,使用时可根据已知状态的物理量和所要求状态的被测介质流量任选一个校正公式进行计算,都可以得到准确的计算结果。

　　关键问题是校正公式在使用时应特别注意弄清楚各个物理量的使用状态,即标准状态(p0T0)、标定状态(p1T1)、操作状态(p2T2),否则会出现错误。在校正公式中,ρ1为空气(标定介　　质)在标定状态下的密度;ρ2为被测介质在操作状态下的密度;Vs1为空气在标定状态下的体积流量(即被测介质在操作状态下的指示值读数);Vs2为被测介质在操作状态下的体积流量;Vs2′为被测介质在操作状态下的体积流量换算为标定状态(工业标准状态)下的体积流量;ρ10、ρ20为空气和被测介质的密度,可同时取标准状态下或标定状态下的密度。这样就纠正了某些文献中关于物理学量使用状态应用不当的错误。

　　被测介质为空气时,ρ10=ρ20,可将式(8)、(10)简写为

　　密度、压力、温度校正公式中,ρ10和ρ20同时可取标准状态下或标定状态下的密度,这就克服了校正公式实际使用的局限性。