容积式流量计的误差与粘度的关系
在石油化工等工矿企业里,使用着大量的容积式流量计,如罗茨流量计、椭圆齿轮流量计等。这类流量计,据其测量原理和结构特点,在扫:加工等制造 技术较强的今天,比较容易制造出精度较高的流量计。但是由于测量介质不同,所造成的误差也不一样。如用水实测标定的流量计,去测量重油的流量,其测量位要 上升10%左右。这主要是被测介质的粘度不同所致。
容积式流量计的测量误差与粘度有关,用数学表达式表示,可写为:
但具体的、定量的数学计算公式,尚未成熟,不少进行流量测量间题研究的单位和学者仍然在实验探索。
这类仪表,在使用中常巡到的问题是用什么介质标定好?用某一种介质进行实验标定后,用它去测量其它介质时,精度能否保证?在知道介质粘度的前题下,能否预先计算出测量误差?
日本OVAL机器工业株式会社和东机工林式会社,就容积式流量计的误差和粘度关系,利用5-9种粘度不同的介质,作了多次实验,取得大量数据。把实验数据绘制成平均的标准误差特性曲线图(如图所示)。
这个曲线图,也是OVAL流量计制造厂的产品制造误差的标准。并归纳出三个计算公式,分别介绍如下。
一、当液体粘度在1CP以上(从曲线上查对,应为3.5CP)时
关于调整齿轮比p值间题,OVAL流量计的调整齿轮装置有两种,即AG1型和F3型。对于AG1型,它由6个齿轮等组件组成,用改变这6个齿轮齿数的组合方法,从-4.13%~3.99%间,值可有62种调整比值,数字见表三。而对于F3型,它是通过CA、FA两组塔轮来实现。CA组每变化一梯度,值变化为±0.45%,而FA组每变化一梯度,值变化±0.05%,两组塔轮组合后的变化即为总的值。
从公式(1)可以看出,当待测介质粘度比实测标定表时的工作介质粘度大100倍以上时,计算可得到这样一个结果,就是用低粘度介质实测标定合格 后,用它测高粘度介质,就不用再担心它会超差否。因为公式的后半部分的计算值很小,多是在千分之几的数值以下,可忽略不计。例如我厂买的日本OVAL流量 计厂的产品LC29型椭圆流量计,资料介绍用油标定,最大误差E1<±0.5。制造理论无泄漏误差E0从表二中查出为E0=+0.1。我们待测的介 质为重油,其粘度为1~2000CP。若取油的粘度μ=1CP,重油粘度μ=1000CP,估算测量重油时的误差为:
二、当液体粘度在1Cp~0.34CP之间时:
由公式(4)可知,在1~0.34CP之间的介质,所用的流量计,如果用两种介质实测标定后,就可以用到粘度在此范围内的其它介质上测量,其误 差变化可以预先计算出来。例如一台OVAL流量计,用粘度μ=1CP的水进行标定误差为E1=-0.07;又用粘度μ2=0.5CP的油实测标定,误差 E2=-0.34,用这台表去测量粘度件μ=0.7CP的油,误差会多大呢?
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