流量计:蒸汽流量计|污水流量计|明渠式流量计|电磁流量计|靶式流量计|涡街|涡轮|流量积算仪

精信测器

 

8.1雷诺数与测量误差的关系及补偿方法

流体在封闭管道中流动时,其速度分布会明显影响差压流量计、超声流量计等。这种速度分布同雷诺数ReD之间有对应的关系,因此研究者将这种影响转化为同类诺数之间的关系,并用函数式或图表予以描述。例如超声流量计有自带微处理器,能对雷诺数的影响作自动校正,以提高低流速时的测量精确度,如本书的图3.41所示。本节主要对使用广泛的孔板流量计和涡街流量计作较深入的讨论。

8.1.1孔板流量计流出系数同雷诺数的关系

  在本书的第3.1节中,式(3.1)给出孔板流量计 流量值同各个自变量的关系,其中流出系数C就同管道雷诺数有关。其实C并不是一个常数,而是随雷诺数ReD变化的一个变量。一副孔板制作完成并经检验合格后,其直径比 即为常数,其流出系数同雷诺数的关系可用一条C= 关系曲线来表示,如图8.1所示。

  

                     图8.1 C-ReD  关系曲线

  在传统的孔板流量计中,由于数据处理功能不强,要将C当作变量来处理,是极其困难的,为了使实际使用流量范围内的系数变化尽可能小,在规定的范围内,常常采用下面的措施。

a.       将差压上限 尽可能取大一些,从而使 小一些。

b.       缩小管径,提高流速,从而使节流装置在较高雷诺数条件下使用。

c.  限制流量计的使用下限(结合差压计精确度的约束条件,传统的共识是测量下限不低于30%FS),因为流量越小,C与常用流出系数C 的差异越大。在文献[1]中,由于C和C 之间的偏差规定为≤0.5%[2],这样就产生了老版本节流装置设计手册中的 )界限雷诺数图[1]

   随着微电子技术和传感器技术的发展以及计算机技术对仪表的渗透,差压式流量测量技术获得了一次飞跃,其显著的标志是差压变送器精确度大大提高,从以前的1.5级提高到现在的0.1级甚至0.075级;其次是流量二次表实现智能化,数据处理能力和精确度获得了极大的提高,这些都为孔板流量计的测量低端的精确度的提高创造了充分的条件,在GB/T2624-1993中给出了孔板流出系数随雷诺数变化的关系式(以角接取压为例)[2],如式(7.27)所示。

   应用这一公式实现雷诺数变化对流量测量影响的修正常用两种方法,一种是C的在线计算法,另一种是C的离线计算法。

   (1)C的在线计算法  这一方法是利用流量二次表内单片机的高速计算能力,用迭代法精确计算当前的流出系数并进一步计算流量值。采用迭代法是因为C是ReD的函数,而ReD是质量流量qm的函数,而qm又是C的函数。其计算程序框图如图8.2所示。其中Cd为孔板计算书中的C值。

 图8.2   在线计算C的程序框图

   此图中突出了计算C的部分,其实, 甚至d都是变量,都由相应的计算子程序计算得到。

   (2)C的离线计算修正法[3]  C的离线计算通常是在整个流量测量范围内选10个或16个(由流量二次表中折线校正坐标系取的点数定)典型测量点qi,并计算出各点的雷诺数,然后按式(7.27)计算各点的流出系数,最后按下式计算出各点的C修正系数

                       (8.1)

  式中    ——各典型的测量点流出系数;

          * ——孔板计算书中的流量系数。

(3)C的离线计算修正法举例[3]

 ①已知条件

 被测流体名称:饱和水蒸气;

 最大质量流量:

 最小质量流量:

 工作压力: 5 (表面值);

 工作温度: 170℃;

 工作状态下被测流体相对湿度:

 工作状态下被测流体密度: 3

 工作状态下被测流体黏度: -6 ·

 工作状态下被测流体等熵指数:

 当地全年平均大气压:

 20℃情况下管道内径:

 管道材质:20#钢;

        

                  图8.3   计算开孔直径d的程序框图

差压计差压上限:

节流装置的取压方式:角接取压;

管道材质的线膨胀系数: -6-1

孔板材质的线膨胀系数: -6-1

② 求孔板开孔直径d (见图8.3)

a.       求工作状态下管道内径

  150

=150.28

b.求最大流量条件下雷诺数

ReD=                                (8.2)

ReD

      =990433.1791

c.求A2值

    =

    =0.17178852

d.设 =0.6060,

e.据                     

                         0.25

                                      (8.3) 0.75          

        +0.0900L1 -1-0.0337 2 3n                              (8.4)

 式中  L1——上游取压口相对间距,L1= ;

* ——下游取压口相对间距,

——分别为上游、下游取压口间距。

因为采用角接取压,所以上式中

                               

起判别精确度,判别公式 ,判别条件 -10

用迭代法求

在精确度足够后,得到

                     

                      

                       

f.求d

                

g.求         

                     =

                    

③求各典型测量点流出系数的修正系数

a.       按式(8.2)计算各典型测量点雷诺数;

b.用前面计算得到的 值和各典型测量点雷诺数,分别代入式(8.4),得到各点C,并按式(8.1)计算

以上计算结果列于表8.1。

                        表8.1  C及 数据表

C

C

10

20

30

40

50

99043

198087

297130

396173

495217

0.606290000

0.604938330

0.604418288

0.604134393

0.603952714

1.00452

1.00230

1.00144

1.00097

1.00067

60

70

80

90

100

594260

693303

792347

891390

990433

0.603825261

0.603730296

0.603656455

0.603597187

0.603548430

1.00046

1.00030

1.00018

1.00008

1.00000

对于一幅已有的节流装置,其计算书中已列出计算 的必要数据,则可省去上述第②步,直接从第③步计算

 

相关文章列表
雷诺数对涡街流量计的影响
气体压缩系数对流量测量的影响
涡街流量计工况变化和旋涡发生体状况变化对显示示值的影响
测温误差对蒸汽流量测量的影响

 


 


无锡求信流量仪表有限公司文字整理
电磁流量计 涡街流量计 流量计 蒸汽流量计 涡轮流量计 污水流量计

以上资料由《流量测量节流装置设计手册》、《流量测量仪表应用技巧》、《电磁流量计》、《自动化仪表》等书籍和杂志提供,感谢作者和编辑的辛勤劳动。如有不便之处,请告知。
技术论文资料平台提供

提醒:转贴请注明出处


一本道在线观看视频,大香蕉一本道在线观看,一本道在线视频观看