特殊刻度气体转子流量计的检定推导及程序实现

　　1　转子流量计的工作原理

　　转子流量计是在一根截面积自下而上逐渐扩大的垂直锥形玻璃管内,装有一个能够旋转自如的由金属或其它材质制成的转子(或称浮子),被测流体从玻璃管底部进入,从顶部流出。当流体自下而上流过垂直的锥形管时,转子受到两个力的作用:一是垂直向上的推动力,它等于流体流经转子与锥管间的环形截面所产生的压力差;二是垂直向下的净重力,它等盂转子所受的重力减去流体对转子的浮力。当流量加大使压力差大于转子的净重力时,转子就上升;当流量减小使压力差小于转子的净重力时,转子就下沉;当压力差与转子的净重力相等时,转子处于平衡状态,即停留在一定位置上。在玻璃管外表面上刻有读数,根据转子的停留位置,即可读出被测流体的流量。

　　转子与锥管之间有一环形截面,流体流经环形截面所产生的压强差为ΔP。当转子在流体中处于平衡状态时,有:转子承受的压力差=转子所受的重力-流体对转子的浮力

　　当转子停留在某固定位置时,转子与玻璃管之间的环形面积为固定值,转子流量计的流量公式为:

　　C—转子流量计的流量系数,由实验测定或从有关仪表手册中查得。

　　2　特殊刻度气体转子流量计的检定计算

　　2·1　气体流量与密度的关系

　　由式(3)可知,对于某一转子流量计,如果在所测量的流量范围内,流量系数C为常数时,则流量只随环形截面积AR而变。由于玻璃管是上大下小的锥体,所以环形截面积的大小随转子所处的位置而变,因而可用转子所处位置的高低来反映流量的大小。转子流量计的刻度与被测流体的密度有关。对于同一个气体转子流量计,在同一刻度下,两种气体的流量关系为:

　　式中:ρ₁—第一种气体的密度;

　　ρ₂—第二种气体的密度。

　　因转子材质的密度ρ_f比任何气体的密度都要大得多,故上式可简化为:

　　2·2　特殊刻度气体转子流量计的检定计算

　　按照JJG257-94《转子流量计检定规程》中所规定的检定方法,对气体转子流量计用钟罩式气体流量标准装置进行检定,检定介质为空气。在实际检定中,经常会遇到特殊刻度气体的转子流量计,这里所指的特殊刻度气体是指刻度状态不是标准状态或者标定介质不是空气。这时,在对某一检定点进行检定时就要将在检定条件下的实际流量换算为在特殊刻度气体状态下的流量。

　　式中:ρ₀—检定介质在绝对压力为P₀、热力学温度为T₀状态时的密度;