湍流气体流量计算公式

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自动化仪表 2010年第1期起止页码：56-58 湿式气体流量计计量特性的探讨 沈文新1廖新2 12 （浙江省计量科学研究院，浙江杭州310013；重庆市计量质量检测研究院，重 庆400020） 摘要：针对容积式气体流量计使用非整回转数测量时重复性差、周期偏差明显、难以保 证测量精度等特点，提出一种基于最小测量体积准则的使用方法。详细给出了湿式气体流 量计的具体结构以及测量原理，并分析了其示值误差特性和回转误差特性。试验结果表明， 相同准确度等级的仪表，其回转误差优劣相差很大，因此，必须提供仪表最大回转误差， 以确保所有测量误差处在限定范围之内。 关键词：湿式气体流量计容积式流量计误差曲线回转误差计量腔 中图分类号：TB937文献标志码：A 0引言 3 在20m/h以下的流量测量中，湿式气体流量计（以下简称湿式表、仪表）以其无泄 漏的特点和卓越的测量稳定性，得到广泛的应用和快速的发展。荷兰NMi建立以湿式表为 [1] 传递标准和工作标准的流量测量装置，开展对钟罩校准测量和膜式燃气表的型式检验。 德国PTB以湿式表为标准表，开展对小喉径临界流喷嘴流出系数的校准。我国越来越多的 [2] 强检机构和燃气用具制造厂，依据膜式燃气表计量检定规程、燃具实验室试验装置配备 [3] 要求，建立以湿式表为标准表的计量装置。 [4] 湿式表属于定排量容积式流量计，上一级流量标准对其校准时一般要按照湿式表的 [5] 整回转数倍体积进行校准。但湿式表在使用时，单次测量累积流量一般不是整回转数倍 体积。当测量体积较少时，测量误差增大，定排量容积式流量计存在回转误差这一缺点就 显露出来了。因此，如何确定仪表回转误差，或设置相关条件控制回转误差需要研究和探 讨。 1结构与测量原理 湿式表由外壳体、转筒、计数机构及表盘等组成。壳体内盛有低粘度油或清水作为封 液，转筒直径的3/5浸入在液体中，随气体流入和流出作顺时针转动。转筒呈圆筒形，被 若干叶片（通常为3～5片）分隔成互不通气、理论容积相等的曲折计量容腔，转轴水平 搁置在前后外壳端盖中心。转筒后端盖与叶片组成一个进气室，开口处是计量腔的进气口， 前端面叶片开口处是计量腔的排气口。外壳顶部有一组仪表水平基准器，侧面设有液位高 度基准器。工作时，利用进出口间的气体压差力，推动转筒旋转。夹装在转筒主轴上的指 针和主动齿轮随转筒同步转动，经一定速比的从动齿轮传动，将转筒的旋转次数转换成容 积，由机械计数器累积计量。高精度湿式表还配装温度计、压力计、数字信号接口。湿式 表的基本结构如图1所示。 自动化仪表 2010年第1期起止页码：56-58 水平泡 鼓轮 封 液数字信 号输出 图1湿式表基本结构图 图2是工作原理图，数字1、2、3、4代表鼓轮四个计量腔的编号。计量腔离开水面 是进气开始，浸入水中时，随着浸入深度的增加而不断地把气体排挤出去。 气体出口
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涡街流量计是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时，它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡，这种旋涡被称为卡门涡街。斯特罗哈尔在卡门涡街理论的基础上又提出了卡门涡街的频率与流体的流速成正比，并给出了频率与流速的关系式：
f=St×V/d式中:
f涡街发生频率(Hz)
V旋涡发生体两侧的平均流速(m/s)
St斯特罗哈尔系数（常数）
这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力，该压力作用在检测探头上，便产生一系列交变电信号，经过前置放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号（或标准信号）。
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工程仪器计量标定
首先看条款的规定：
CNAS-CL01：20065.6.2.1.1：对于校准实验室，设备校准计划的制定和实施应确保实验室所进行的校准和测量可溯源到单位制（SI）。
……当使用外部校准服务时，应使用能够证明资格、测量能力和溯源性的实验室的校准服务，以保证测量的溯源性。由这些实验室发布的校准证书应有包括测量不确定度和/或符合确定的计量规范声明的测量结果。
欢迎访问：佛山市仪器校准公司-CNAS实验室认可校准机构具体要从三方面进行确认：
一、资格：
⒈法定的计量检定机构（地方县以上计量所或部门授权的计量站等），出具的证书上应有授权证书号；如:国（法）计2002XXXXXX，如果检定机构未提供，则该证书无效！
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计量仪采用全通径设计，可几乎全部消除压力损失，减少能量损耗
内部无可移动部件，提高维修实践，降低成本
用速度超快的Daniel3410系列电子器件，实时检测流量扰动，尽量降低测量的不确定性
用集成的DanielMeterLink软件，监测流量分析，接收流量计健康状态的直观视图
采用坚固耐用的DanielT-21系列传感器，来提高在恶劣条件中的长期性能
现场可更换的变送器模块简化了维护程序，最大限度地提高了正常运营时间
通过对AGA8压缩系数及AGA10声速的自动计算，减少人为失误
采用新型4型CPU模块（带至多6个频率或数字输出），增加输入/输出
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采用微功耗高新技术，内、外电源供电工作，整机功耗低，仅凭一节2#3.6VDC锂电池供电，可连续工作五年以上。
就地显示流量值，并带多种信号输出功能。
采用高对比度的液晶显示器，可显示标准累积流量、标准体积流量、工况体积流量百分值、介质温度、压力值和电池用量百分量，并带中文提示符。
具有实时数据存储功能，防爆标志为ExibllCT4GB。
流量计外壳保护等级为IP65。
气体腰轮（罗茨)流量计技术性能指标
3.1流量计结构
流量计由5个部分组成（见图）
1、智能流量转换器2、流量传感器3、压力传感器4、温度传感器5、气体腰轮流量计（机械）
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4)测量气体或蒸汽时可采用温度压力补偿，温度计和压力计的安装位置如图8-26所示。
5)当被测流体中含有杂质时，应在仪表前装上过澹器或过滤网，但仍应保证仪表前的直管段要求。
6}测量少量异相的气液两相流时传感器安装方法。测量液体时，管道中可能有少量的气相，其含量不超过规定的气一液两相流体，为防止气体在传感器内滞留，必须安装气体分离器。测量气体时，当管道被所测气体可能产生的冷凝液，及气体中存在未被除掉的不稳定液相，为防止液体在传感器内滞留、垂直安装。测高、低温流体时传感器自身应有有效的保握措施。
7)仪表测得的被测气体的体积流量为工作状态下被测气体的实际流量。若将该实际流量换算成标准状态下的标准流量，可按下式计算式中，4?p是标准状态下的体积流量;4,是工作状态下的体积流量;ho是标准状态下被测气体的绝对压力;To是标准状态下被测气体的热力学温度;户是工作状态下被测气体的绝对压力;T是工作状态下被测气体的热力学温度;Z是工作状态下被测气体的压缩系数。
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连接方式:法兰式；采用垂直安装(介质由上往下流动)
公称通径(mm)
安装注意事项
1、罗茨流量计的安装尽量采用上进下出式的安装方式。这是因为，采用上进下出的方式，燃气中含有的杂质通过腰轮转动，可以部分被带出计量室，减少在计量室内壁的附着；如果采用左进右出式的安装方式，则杂质就会沉积到计量室内壁中，不能及时排出，容易造成腰轮的卡死。这一点，在煤气计量上尤为重要。
2、安装前必须吹扫管道，防止焊渣、砂粒、锈蚀物、油脂等异物进入计量室，引起腰轮卡死；
3、罗茨流量计前端需要安装过滤器（Y型过滤器或轴流式过滤器），过滤气体介质里的粉尘、水分、油份等杂质。
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