新版流量計標定實驗講義

1、實驗二流量計的標定一、實驗目的1、了解孔板流量計和文丘里流量計的操作原理和特性，掌握流量計的一般標定方法；2、 測定孔板流量計和文丘里流量計的流量系數(shù)的C0和Cv與管內Re的關系。3、通過C0和Cv與管內Re的關系，比較兩種流量計。二、基本原理工廠生產(chǎn)的流量計大都是按標準規(guī)范生產(chǎn)的，出廠時一般都在標準技術狀況下（101325Pa 20C）以水或空氣為介質進行標定，給出流量曲線或按規(guī)定的流量計算公式給出指定的流量系數(shù)，或將流量讀數(shù)直接刻在顯示儀表上。然而在使用時，所處溫度、壓強及被測介質的性質與標定狀況多數(shù)并 不相同，因此為了測量準確和方便使用，應在現(xiàn)場進行流量計的標定或校正。對已校正過的流量計

2、， 在長時間使用磨損較大時也需要再次校正。 對于自制的非標準流量計，則必須進行校正，以確定其 流量系數(shù)C0或G。本實驗通過改變流體流量q和壓差 Pf，獲得一系列Re與C0或G,采用半對數(shù) 坐標繪制出C0或CV與Re的關系曲線進而實現(xiàn)流量計的標定或校正。1、流體在管內Re的測定：式中：p、卩一流體在測量溫度下的密度和粘度Kg/m 3、Pa sq 管內流體體積流量m3/s2、孔板流量計和文丘里流量計孔板流量計和文丘里流量計是應用最廣的節(jié)流式流量計，其結構如圖2-1所示。a孔板流量計b文丘里流量計圖2-1節(jié)流式流量計結構孔板流量計是利用動能和靜壓能相互轉換的原理設計的，它是以消耗大量機械能為代價的。

3、孔板的開孔越小、通過孔口的平均流速 U0越大，孔前后的壓差 P也越大，阻力損失也隨之增大。為 了減小流體通過孔口后由于突然擴大而引起的大量旋渦能耗，在孔板后開一漸擴形圓角。因此孔板流量計的安裝是有方向的。若是方向弄反， 不光是能耗增大，同時其流量系數(shù)也將改變，實際上這 樣使用沒有意義。以孔板流量計為例，若用：Pf表示節(jié)流前后兩截面之間的壓差，根據(jù)兩截面之間的柏努利方程， 可知:2 2x P| U 1x P2 x u 2 血士gz匚.三一gZ2 匚 2，則有:以孔口速度uo代替上式中的U2，并將質量守恒式U1A1= uoAo代入，得:CAc式中Co稱為孔板的流量系數(shù)（Co=-牙），m為面積比（m

4、=：） -1mA1歡迎閱讀故所求孔板流量計的計算公式為：在使用前，必須知道其孔流系數(shù) G （般由廠家給出，教課書中只是原理性質，只作參考）， 一般是由實驗標定得到的。其 C0主要取決于管道內流動的Re和面積比m=A/A，取壓方式、孔口形 狀、加工光潔度、孔板厚度、安裝等也對其有影響。當后者如取壓方式等狀況均按規(guī)定的標準時， 稱之為標準孔板。標準孔板的 G只和Re和m有關。僅僅是為了測定流量而引起過多的能耗顯然是不合適的，應盡可能設法降低能耗。能耗是起因于孔板的突然縮小和突然擴大，特別是后者。因此，若設法將測量管段制成如圖所示的漸縮和漸擴 管，避免突然縮小和突然擴大，必然大大降低能耗。這種管稱為

5、文氏管流量計。文氏流量計的工作原理與公式推導過程完全與孔板流量計相同，但以Cv代替G。因為在同一流量下，文氏壓差小于孔板，因此 Cv 一定大于G。在實驗中，只要測出對應的流量 q和壓差 P，即可計算出其對應的系數(shù)CO和CV。三、實驗裝置閥門：V1流量調節(jié)閥，V2-放凈閥溫度：TI1 循環(huán)水溫度差壓：DP文丘里差壓，DP2-孔板差壓流量：FI1 循環(huán)水流量流程說明：循環(huán)水由水箱進入離心泵入口，泵出至流量調節(jié)閥V1，經(jīng)渦輪流量計計量，通過孔板流量計，再通過文丘里流量計，流回水箱。設備儀表參數(shù)：離心泵：型號 MS100/0.55, 550w H=14m循環(huán)水槽：有機玻璃 700 X 420 X 38

6、0渦輪流量計：0.5-8m3/h孔板流量計：標準環(huán)隙取壓，工作管路內徑 =20mm孔徑=15.49mm面積比m=0.6文氏流量計：工作管路內徑=20mm孔徑=15.49mm面積比m=0.6差壓傳感器：測量范圍050KPa溫度傳感器：Pt100航空接頭四、實驗操作1、熟悉：按事先（實驗預習時）分工，熟悉流程，搞清各儀表設備的作用。2、檢查：循環(huán)水槽內罐滿清水（清水液面高于離心泵入口灌泵），檢查泵調節(jié)閥V1是否關閉。嚴禁泵內無水空轉！ ！在實驗過程中，嚴禁異物掉入循環(huán)水槽內，以免被泵吸入泵內損壞 泵、堵塞管路和損壞渦輪流量計。3、 開車：依次開啟總電源、控制電源、打開控制面板，點擊“進入”，點擊“

7、離心泵”圖標，啟動離心泵（檢查三相電及泵是否正常轉動）。4、 排氣：緩緩打開裝置中離心泵調節(jié)閥 V1到較大值，打開兩個差壓傳感器上的黑色平衡閥，排除管路內氣體。當看到引壓管路無氣泡，可關閉差壓傳感器上的黑色平衡閥，再關閉歡迎閱讀管路調節(jié)閥VI。5、測量：在調節(jié)流量時，泵出口調節(jié)閥 V1應徐徐開啟，嚴禁快開快關。為了取得滿意的實驗結果，必須考慮實驗點的布置和讀數(shù)精度。(1) 在每定常流量下，應盡量同步地讀取各測量值讀數(shù)。包括實際流量測定、兩個壓 差計的讀數(shù)。(2) 每次改變流量，應使孔板流量計壓差讀數(shù)按以下規(guī)律變化：0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20、40、最大KPa從以上看，讀數(shù)基

8、本上是成倍增加的，這是因為橫坐標用的是對數(shù)坐標，為使實 驗點分布均勻而又不過多測量。流量按孔板壓差計讀數(shù)為準調節(jié)，文氏管壓差按實際顯示讀數(shù)。 說明：測量時，顯示儀表讀數(shù)會有波動，此時應學會估讀。6停車：實驗完畢，先關閉調節(jié)閥 VI，后停泵，關閉電源。五、實驗數(shù)據(jù)處理1 原始數(shù)據(jù)：孔板與文丘里流量計孔徑：d=15.49mm，管路內徑：20 mm，水溫： C。將實驗原始數(shù)據(jù)按下表記錄渦輪流量計流量孔板流量計壓差文丘里流量計壓差序號(m/h)(kPa)(kPa)1 :22.流量計標定結果將流量計標定的計算結果按下面的格式列表，并取其中一組列出計算過程序號渦輪流量(m3/s)雷諾數(shù)Re孔板壓降(Pa)文丘里壓降(Pa)流量系數(shù)孔板Co文丘里C、L12 注：查表獲得流體在測量溫度下的密度和粘度六、實驗報告要求1、 記錄實際流量和孔板流量計與文丘里流量計壓差讀數(shù)，計算出對應C0與Cv;2、用半對數(shù)坐標標出 G與CV與Re的關系曲線。比較：、同一流量下壓差大小，說明能耗大?。?、同一流