氣體流量測定與流量計(jì)標(biāo)定

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1、實(shí)驗(yàn)二氣體流量測定與流量計(jì)標(biāo)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臍怏w屬于可壓縮流體。氣體流量的測量，雖然有一些與用于不可壓縮流體相同的測量儀表但也有不少專用于氣體的測量儀表，在測量方法和檢定方法上也有一些特殊之處。顯然，氣體流量的測量與液體一樣，在工業(yè)生產(chǎn)上和科學(xué)研究中，都是十分重要的。尤其是在近代，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)摸的大型化和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化，往往這些流量、溫度、壓力等的檢測儀表就成為關(guān)鍵問題。目前，工業(yè)用有LZB系列轉(zhuǎn)子流量計(jì)，實(shí)驗(yàn)室用有LZW系列微型轉(zhuǎn)子流量計(jì)，可供選用。對于市售定型儀表，若流體種類和使用條件都按照規(guī)格規(guī)定，則讀出刻度就能知道流量。但從精度上考慮，仍有必要重新進(jìn)行

2、校正。轉(zhuǎn)子流量計(jì)自制是有困難的，因錐形玻璃管的錐度手工難于制作。但是，在科學(xué)研究中或其它某種場合，有時，不免還要根據(jù)某種特殊需要，創(chuàng)制一些新型測量儀表和自制一些簡易的流量計(jì)。不論是市售的標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品還是自制的簡易儀表，使用前，尤其是使用一段時間后，都需要進(jìn)行校正，這樣才能保證計(jì)量的準(zhǔn)確、可靠。氣體流量計(jì)的標(biāo)定，一般采用容積法，用標(biāo)準(zhǔn)容量瓶量體積，或者用校準(zhǔn)過的流量計(jì)作比較標(biāo)定。在實(shí)驗(yàn)室里，一般采用濕式氣體流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器。它屬于容積式儀表，事先應(yīng)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)容量瓶校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)用的濕式流量計(jì)的額定流量，一般有0.2m3·h—1和0.5m3·h—1兩種。若要標(biāo)定更大

3、流量的儀表，一般采用氣柜計(jì)量體積。實(shí)驗(yàn)室往往又需用微型流量計(jì)，現(xiàn)時一般采用皂膜流量計(jì)來標(biāo)定。本實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)系列中的轉(zhuǎn)子流量計(jì)和自制的毛細(xì)管流量計(jì)來測量空氣流量。并用經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)容量瓶直接校準(zhǔn)好的濕式流量作為標(biāo)準(zhǔn)，用比較法對上述兩種流量計(jì)進(jìn)行檢定，標(biāo)定出流量曲線.，對毛細(xì)管流量計(jì)標(biāo)定。通過本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)氣體流量的測量方法，以及氣體流量計(jì)的原理、使用方法和檢定方法。同時，這些知識和實(shí)驗(yàn)方法對學(xué)習(xí)者在進(jìn)行以下各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時，肯定會有幫助，尤其時對今后所從事的各種實(shí)驗(yàn)研究工作，也是有益處的。二、實(shí)驗(yàn)原理1．濕式氣體流量計(jì)該儀器屬于容積式流量計(jì)。它是實(shí)驗(yàn)室常用的一種儀器，其構(gòu)造主要

4、由8圓鼓形殼體、轉(zhuǎn)鼓及傳動記數(shù)機(jī)構(gòu)所組成，如圖1所示。轉(zhuǎn)鼓是由圓筒及四個彎曲形狀的葉片所構(gòu)成。四個葉片構(gòu)成四個體積相等的小室。轉(zhuǎn)鼓的下半部浸沒在水中。充水量由水位器指示。氣體從背部中間的進(jìn)氣管9處依次進(jìn)入一室，并相繼由頂部排出時，迫使轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動。由轉(zhuǎn)動的次數(shù)，通過記數(shù)機(jī)構(gòu)，在表盤上計(jì)數(shù)器和指針顯示體積。它配合秒表工作時，可直接測定氣體流量。圖1濕式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡圖1—溫度計(jì)；2—壓差計(jì)；3—水平儀；4—排氣管；5—轉(zhuǎn)鼓；6—?dú)んw；7—水位儀；8—可調(diào)支腳；9—進(jìn)氣管工作時，依圖1位置所示，氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入，B室正在進(jìn)氣，C室開始進(jìn)氣，而D室排氣將盡，濕氣氣體流量

5、計(jì)可直接用于測量氣體流量，也可用來作標(biāo)準(zhǔn)儀器以檢定其他流量計(jì)。濕式氣體流量計(jì)一般用標(biāo)準(zhǔn)容量瓶進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)容量瓶的體積為VV。濕式氣體流量計(jì)體積示值為VW，則兩者差值△V為：△V=Vv—Vw（2—1）當(dāng)流量計(jì)指針旋轉(zhuǎn)一周時，刻度盤上總體積為5升，一般配置1升容量瓶進(jìn)行5次校準(zhǔn)，流量計(jì)總體積示值為∑Vw，則平均校正系數(shù)為：（2—2）因此，經(jīng)校準(zhǔn)后，濕式氣體流量計(jì)的實(shí)際體積流量為VS與流量計(jì)示值VS’之間的關(guān)系為：（2—3）82．轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的構(gòu)造原理如圖2所示。它是由一根垂直的略顯錐形的玻璃管和轉(zhuǎn)子（或稱浮子）組成。錐形玻璃管截面積由上而下逐漸縮小。流

6、體由下而上流過，由轉(zhuǎn)子的位置決定流體的流量。轉(zhuǎn)子流量計(jì)與孔板流量計(jì)雖都以節(jié)流作用為依據(jù)，但孔板流量計(jì)是截面積不變，流量與壓強(qiáng)差呈比例；而轉(zhuǎn)子流量計(jì)則是壓強(qiáng)差不變，流量與環(huán)隙截面積大?。措S轉(zhuǎn)子位置而變）成比例。在一定流量下，當(dāng)轉(zhuǎn)子上下產(chǎn)生的壓力差與轉(zhuǎn)子的凈重（重量-浮力）相平衡時，轉(zhuǎn)子就停留在一定位置上。（2—4）式中VR——轉(zhuǎn)子的體積，m3；AR——轉(zhuǎn)子的最大截面積，m2；——轉(zhuǎn)子的密度，kg/m3；圖2轉(zhuǎn)子流量計(jì)——流體的密度，kg/m3；當(dāng)轉(zhuǎn)子停留在一定位置時，轉(zhuǎn)子與玻璃管間環(huán)隙面積是一定值，流速與靜壓強(qiáng)差的關(guān)系，與通過孔板流量計(jì)孔口時的情況是相似的。

7、因此，可依照孔板流量計(jì)的流量公式寫出：（2—5）式中——流體的體積流量，m3/s；——轉(zhuǎn)子上下間流體的壓強(qiáng)差，Pa；——被測流體的密度，kg/m3；SR——轉(zhuǎn)子與玻璃管環(huán)隙的截面積，m2；CR——轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量系數(shù)，與轉(zhuǎn)子的形狀以及流體通過環(huán)隙的Re數(shù)有關(guān)。其具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)測定。由上述原理可知，式中環(huán)隙截面積SR隨流量而改變，而SR的大小也就表示轉(zhuǎn)子位置的高低。因此，流量與轉(zhuǎn)子位置保持一定關(guān)系。但式中△p8是不隨流量而改變的，只是與轉(zhuǎn)子的凈重量有關(guān)。標(biāo)定氣體流量計(jì)時，一般采用空氣作為標(biāo)定介質(zhì)，標(biāo)定溫度為20℃，壓力為760mmHg。當(dāng)實(shí)際測量時，氣體種類、

8、溫度和壓力與標(biāo)定時可能不同，這就需要進(jìn)行換算。若被測