金屬管浮子流量計測量氣體流量的流量換算

  金屬管浮子流量計以一種過程控制儀表，以獨特的優勢，可適應在高溫高壓、強腐蝕、易燃易爆的危險場所。在這些苛刻的環境下便于維護，也解決了在生產商的許多難題。金屬管浮子流量計也被許多用戶所青睞。那么要想正確選擇流量計的規格，現場使用好儀表就必須要清楚它們之間的流量換算關系。

   金屬管浮子流量計是由傳感器和指示器組成，除就地指示瞬時流量外，還可遠傳輸出4～20mADC電信號，整體采用模塊式組合設計，可在現場快速增加上下限開關 、流量累積功能 ，各功能單元板為插裝結構，具有更換部件簡單、方便、定位準確的特點。

　　在用戶生產和使用過程中經常遇到流量的公式換算問題，特別是氣體行業如制氮設備、氨分解等等。那么為什么要進行流量換算：

　　我們常州良邦儀表作為制造流量計的廠家，我們就來詳細的談一下這個問題。我們在標定流量計的過程是用水或空氣來進行浮子流量計的標定的。由于實際應用時介質的狀態和標定時不同，根據測量原理，浮子在測量管中的同一位置所代表的流量值和標定時是不同的，要想正確選擇流量計的規格、現場使用好儀表，就要知道它們之間的流量換算關系。

　　另外浮子流量計行業標準規定其精度是相對于滿量程而言的，所以用戶使用時，其常用流量應達到滿量程的60%～80%以上較為合理，如果用在50%以下則相對誤差會增大，精度受影響，如果流量超過滿量程更是無法正常測量，因此只有正確進行流量換算才能選出適合的儀表。

　　流量換算的依據：

　　換算的依據主要有兩個：浮子流量計的理論計算公式和理想氣體的狀態方程。

　　浮子流量計的計算公式

　　(1)

　　式中：Q——體積流量

　　a——流量系數

　　Fk——浮子Z大直徑與其同高度錐管橫截面之間的環隙面積

　　g——重力加速度

　　Vf——浮子的體積

　　ρf——浮子的密度

　　ρ——被測流體的密度

　　A——浮子的Z大截面積(式中的單位為cm、g、s制)

　　理想氣體的狀態方程

　　(2)

　　式中：P0，P1——兩種狀態下的壓力

　　T0，T1——兩種狀態下的溫度

　　V0，V1——兩種狀態下的體積從理想氣體的狀態方程可以演繹出以下兩種關系 ：

　　a流量關系(3)

　　B密度關系 (4)

　　式中：M——介質的質量

　　ρ——介質的密度

　　Q——介質的流量

　　3 流量換算公式

　　流量計測量不同介質時流量之間的關系如下式：

　　從式中可以看到浮子流量計流量換算的實質是密度換算。

　　3.1 液體的測量和換算

　　流量計用于液體流量測量時，制造廠是用常溫下清潔的水作為校驗液來標定的，若被測介質的密度與水的密度不同，應對被測介質的流量進行換算。公式如下：

　　(6)

　　式中：Q1——被測介質的實際流量

　　Q0——換算成水的流量

　　Kp——體積流量的密度修正系數

　　ρf——浮子部件的密度：7900kg/m3

　　ρ0—— 20℃時水的密度：998.2kg/m3

　　ρ1——被測介質的密度：kg/m3

　　3.2 氣體的測量和換算

　　流量計用于氣體流量測量時，制造廠是用標準狀況下(20℃、101.325kPa)的空氣進行標定的，由于氣體的密度遠小于浮子密度， 公式( 5 ) 簡化為：

　(7)

　　式中各項均為工作狀態下的值，為方便起見應換算到標準狀態下，將公式(3)和(4)代入并整理后便得到氣體的換算公式

　　(8)

　　式中：Q1——被測氣體工作狀況下的流量換算到標準狀態下的流量(Nm3/h)

　　Q0——換算成標準狀態下空氣的流量(Nm3/h)

　　ρ1——標準狀態下被測氣體的密度(kg/m3)

　　ρ0——標準狀態下空氣的密度：(1.205kg/m3)

　　P1——被測氣體工作狀況下的壓力(表壓+大氣壓)MPa

　　P0——標準狀態時的壓力(0.101325MPa )

　　T1——被測氣體工作狀況下的開爾文溫度

　　T0——標準狀態時的開爾文溫度(293.15K)

　　Kρ——氣體的密度修正系數

　　Kp——氣體的壓力修正系數

　　KT——氣體的溫度修正系數

　　應用實例：

　　儀表選型的實質就是求出換算流量Q0，再根據流量規格選出合適的儀表型號。

　　例題1用戶的被測介質為二氯丙烷，密度1130kg/m3，流量上限為10001/h，如何選型?

　　解：換算流量×1000=1074.31/h

　　因此用DN25口徑的浮子流量計進行測量比較合適。

　　例題 2用戶的被測介質為乙炔(密度為1.091kg/Nm3)，壓力為3kgf/cm2，溫度為25℃，流量上限為10m3/h時，如何選型?

　　解：被測氣體的壓力p1=3×98.1+101.325=395.625kPa

　　標準狀況下的流量×10=38.39Nm3/h

　　換算流量×38.39=18.64Nm3/h

　　因此用DN15口徑的浮子流量計進行測量比較合適。

　　以上詳細敘述了金屬管浮子流量計的換算依據，相信您已經有所了解。只有熟練掌握浮子流量計的流量換算對正確選表和用表至關重要。因此了解浮子流量計的性能特點和儀表選型的方法，才能正確選擇性能和價格比較高的類型。