流量计校核实验指导书(新).docVIP

节流式流量计校核实验装置（LJ100D）——实验指导书 第 PAGE 5 页 共 NUMPAGES 6页 浙江中控科教仪器设备有限公司 节流式流量计校核装置 实验指导书 流量计的校核 实验目的 熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。 掌握流量计的标定方法之一——容量法。 测定孔板流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。 基本原理 对非标准化的各种流量仪表在出厂前都必须进行流量标定，建立流量刻度标尺（如转子流量计）、给出孔流系数（如涡轮流量计）、给出校正曲线（如孔板流量计）。使用者在使用时，如工作介质、温度、压强等操作条件与原来标定时的条件不同，就需要根据现场情况，对流量计进行标定。 孔板、文丘里流量计的收缩口面积都是固定的，而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变，据此来测量流量，因此，称其为变压头流量计。而另一类流量计中，当流体通过时，压力降不变，但收缩口面积却随流量而改变，故称这类流量计为变截面流量计，此类的典型代表是转子流量计。 2.1孔板流量计的校核 孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计之一，本实验采用自制的孔板流量计测定液体流量，用容量法进行标定，同时测定孔流系数与雷诺准数的关系。 孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而设计的，流体通过锐孔时流速增加，造成孔板前后产生压强差，可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。其基本构造如图3-1所示。 若管路直径为d1，孔板锐孔直径d0 ，流体流经孔板前后所形成的缩脉直径为d2，流体的密度为ρ，则根据柏努利方程，在界面1、2处有： 图3－1 孔板流量计 （3-1） 或 （3-2） 由于缩脉处位置随流速而变化，截面积又难以指导，而孔板孔径的面积是已知的，因此，用孔板孔径处流速来替代上式中的，又考虑这种替代带来的误差以及实际流体局部阻力造成的能量损失，故需用系数C加以校正。式（3－2）改写为 （3-3） 对于不可压缩流体，根据连续性方程可知，代入式（3-3）并整理可得 （3-4） 令 （3-5） 则式（3-4）简化为 （3-6） 根据和即可计算出流体的体积流量： （3-7） 或 （3-8） 式中：－流体的体积流量， m3/s； －U形压差计的读数，m； －压差计中指示液密度，kg/m3； －孔流系数，无因次； 由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re所决定，具体数值由实验测定。当孔径与管径之比为一定值时，Re超过某个数值后，接近于常数。一般工业上定型的流量计，就是规定在为定值的流动条件下使用。值范围一般为0.6-0.7。 孔板流量计安装时应在其上、下游各有一段直管段作为稳定段，上游长度至少应为10d1，下游为5d2。孔板流量计构造简单，制造和安装都很方便，其主要缺点是机械能损失大。由于机械能损失，使下游速度复原后，压力不能恢复到孔板前的值，称之为永久损失。d0/d1的值越小，永久损失越大。 三、实验装置与流程 实验装置 如图3-3所示。主要部分由循环水泵、流量计、U型压差计、温度计和水槽等组成，实验主管路为1寸不锈钢管（内径25mm）。 图3-3 流量计校合实验示意图 四、实验步骤与注意事项 1. 熟悉实验装置，了解各阀门的位置及作用。 2. 对装置中有关管道、导压管、压差计进行排气，使倒U形压差计处于工作状态。先进行管路的引压操作。需打开实验管路均压环上的引压阀，对倒U型管进行操作如下，其结构如图2所示。 图2 倒U型管压差计1－高压侧阀门；2－低压侧阀门；3－进气阀门； 4－平衡阀门；5－出水阀门 图2 倒U型管压差计 1－高压侧阀门；2－低压侧阀门； 3－进气阀门； 4－平衡阀门； 5－出水阀门 （2）玻璃管吸入空气。排净气泡后，关闭1和1两个阀门，打开平衡阀4和出水活栓5进气阀3