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实验二、孔板流量计的流量校正
一、实验目的
1、学会流量计流量校正(或标定)的方法
2、通过孔板流量计孔流系数的测定,了解孔流系数的变化规律
二、实验内容
1、测定孔板流量计的孔流系数
2、观察孔流系数与雷诺数的变化规律
3、测定孔板流量计的永久压强损失
三、实验原理
孔板流量计是压差式流量计,也称速度式流量计,它用测定流体压差的方法来确定流体的速度。可用流体流动规律(即伯努利方程)导出孔板流量计的计算模型。
即(1)
因孔口的大小已知,所以用孔口速度u0替代u2,并引入校正因子C,将(1)式转变为:
(2)
对于不同压缩流体,,代入(2)式,整理得
令代入上式得:
当采用倒U型压差计测量压差时,
于是孔板流量计的流速为:
得孔板流量计流量的数学模型式为:
(3)
式中:G--被测流体(水)的体积流量,m/s
C0--孔流系数,无因次
A0--流量计最小流道截面积,m2
R--流量计上,下游两取压口处所连接的U型管压差计读数,m
ρ--被测流体的密度Kg/m3
由管径d可计算出雷诺数
由于孔板流量计(局部阻力)引起的永久压强损失为:
或
问题引导:
工业上如何使用孔板流量计测流量?
测孔流系数的压差R与测孔板流量计的永久压力损失ΔPf,理论上测压点应该相同,但实际上测出的永久压力损失不准,为什么?
如何精确的测出并计算出孔板流量计的永久压强损失?
四、实验装置
实验装置示意图如下:
2、主要设备及参数:
涡轮转子流量计转子流量计倒U形管压差计磁力泵水箱阀门
新设备参数:测试段管径:d1=0.029m孔板孔径:d0=0.02m
老设备参数:测试段管径:d1=32mm,孔板孔径:d=18mm
五、实验操作
检查各部分电路是否连接完好,开关处于关闭状态。
检查水桶内是否有足够的水,各阀门是否处理关闭状态。
接通总电源,打开电源开关。
打开离心泵开关后再开泵出口阀。
待U形管内充入适量水后,开始实验。
按照预先分配好的测试点,进行测试。记录数据。
待数据记录完成后,先关闭泵的出口阀再停泵。
关闭总电源,结束实验。
注意事项:
开泵前要先关闭泵的出口阀,停泵前也要先关闭出口阀。
因泵的出口阀是球阀,开出口阀时,要缓慢开到最大,以防损坏转子流量计。
由于涡轮流量计构造较特殊,实验时发现其读数偏差较大时,可自行拆开两端接头,检查是否有堵塞现象。
在最大的流量范围内,合理进行实验布点。
实验时要打开装置顶部的排气阀,避免气堵。
每次开始实验前,应将U型管内充入一定量水。
六、实验报告的内容
1、严格按照原始数据表格进行记录;并在计算机上进行数据处理。
2、在半对数坐标纸上作出孔流系数和雷诺数的关系曲线。
3、列出一组原始数据,写出计算过程,举例说明。
4、对实验中出现的问题进行讨论。
七、思考题
1、为什么测试中要保证系统的充满水?
2、为什么速度式流量计安装时,要求其前后有一定的直管稳定段?
3、转子流量计是如何校正涡轮流量计的?
4、倒U形管压差计有什么优点,使用时,应注意什么问题
附表:
孔板流量计原始数据记录表
设备编号:管径d1=孔径d0=水温t=(上海仪器记录表格)
项目序号 流量[L/S] 孔板压差读数[kPa] 流量[L/S] 阻力压差读数[kPa] 1 2 3 4 5 ……..
(天津仪器记录表格)
项目序号 涡轮流量计流量V[m3/h] 转子流量计流量V1[m3/h] 孔板流量计上游压力P1[kPa] 孔板流量计下游压力P2[kPa] 1 2 3 4 5 ……..
实验二、孔板流量计的流量校正
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化工原理实验指导
孔板流量计
倒U型管压差计
水箱
转子流量计
涡流转子流量计
(孔板流量计剖面图)
1.原理及结构:
充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置时,流速将在节流装置的节流处形
成局部收缩,从而使流速增加,静压力降低,于是在节流装置前后便产生了压力降或叫
压差,介质流动的流量愈大,在节流装置前后产生的压差也就愈大,所以可通过tull量压
差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
2.计算公式
Q=0.003998苄α苄ε米′冰√△P/ρ
M=0.0O“⒚8米α米护米¢△P米ρ
公式中各代号昕指定义及单位请查阅供货时所提供的计算书
3.产品分类
3.1角接取压标准孔板
3.2法兰取压标准孔板
(孔板流量计剖面图)
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(孔板流量计剖面图)
▲孔板计算采用国际标准与加工
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▲孔板流量计应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用。
▲标准型节流装置无须实流校准,即可投用。
▲一体型孔板流量计安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。
智能型孔板流量计特点
▲采用进口单晶硅智能差压传感器
▲高精度,完善的自诊断功能
▲智能孔板流量计智能孔板流量计其量程可自编程调整。
▲智能孔板流量计可同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。
▲具有在线、动态全补偿功能外,智能孔板流量计还具有自诊断、自行设定量程。
▲配有多种通讯接口
(孔板流量计剖面图)
江苏辰裕信仪表有限公司,是一家专业生产各类工业自动化仪表的高新技术企业。随着市场经济的不断完善,公司乘改革的东风,从规模较小的企业逐渐发展壮大成具有现代化生产设备和管理能力的企业公司。公司设备新型、设施齐全,集生产、加工、销售为一体的服务体系。公司有一条自动化、多功能、先进的生产加工流水线,并且拥有先进的检测装置及标定系统,确保所生产的产品具有高性能、高可靠性。
公司有较强的生产加工能力和技术力量,产品有德国专家和日本专家进行技术指导。主要产品分为五大系列:即“流量仪表系列”(电磁流量计、涡街流量计、孔板流量计、涡轮流量计等)、“液位仪表系列”、“压力仪表系列”、“水质分析仪表系列”﹑“温度仪表系列”。
(孔板流量计剖面图)
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