13-说明书-流量计标定-孔+文.doc

流量计的标定-孔+文 一、实验目的 1、了解孔板流量计和文丘里流量计的操作原理和特性，掌握流量计的一般标定方法； 2、测定孔板流量计和文丘里流量计的流量系数的C0和Cv与管内Re的关系。 3、通过C0和Cv与管内Re的关系，比较两种流量计。 二、实验流程 1、流程示意图 2、流程描述 循环水槽—循环泵—阀门 F1—孔板流量计—文氏流量计—计量槽F2—循环水槽 └导流管 ┘ 3、主要设备仪表参数 循环泵：全不锈钢1.5Kw 50-125 循环水槽：不锈钢1200×520×500 有效容积300升 计量槽：不锈钢300×580×560，有效横截面积0.1718m2，有效容积92升 孔板流量计：不锈钢标准环隙取压，工作管路内径=47mm，孔径=29.73mm，面积比m=0.4 文氏流量计：不锈钢，工作管路内径=47mm，孔径=29.73mm，面积比m=0.4 差压传感器：1151型 4—20mA输出，测量范围0—9.999万Pa，显示精度10pa 差压显示表：XMT-8000多功能数显表/808数显表 温度传感器：Pt100 航空接头 温度显示表：XMTD2302D，数显，显示精度0.1℃ 4、本实验消耗和自备设施： 水：900升/年 电负荷：1.5 Kw 秒表：1块 三、实验原理 1、流体在管内流量及Re的测定： 流量测定一般有称重法、体积法和流量计法测量。本实验采用体积法： 式中：h1、h2—计量槽中接水前后的液面读数 [m] q — 管内体积流量 [m3/S] S — 计量槽横截面积 S=0.1718 [m2] t— 接水时间 [S]。 式中：ρ、μ— 流体在测量温度下的密度和粘度 [Kg/m3]、[PaS] d—管内径 d=47mm 2、孔板流量计 孔板流量计是利用动能和静压能相互转换的原理设计的，它是以消耗大量机械能为代价的。孔板的开孔越小、通过孔口的平均流速u0越大，孔前后的压差ΔP也越大，阻力损失也随之增大。其具体工作原理结构见右图。 为了减小流体通过孔口后由于突然扩大而引起的大量旋涡能耗，在孔板后开一渐扩形圆角。因此孔板流量计的安装是有方向的。若是方向弄反，不光是能耗增大，同时其流量系数也将改变，实际上这样使用没有意义。 其计算式为（具体推导过程见教材）： 在使用前，必须知道其孔流系数C0（一般由厂家给出，教课书中只是原理性质，只作参考），一般是由实验标定得到的。其C0主要取决于管道内流动的Re和面积比m=A0/A，取压方式、孔口形状、加工光洁度、孔板厚度、安装等也对其有影响。当后者如取压方式等状况均按规定的标准时，称之为标准孔板。标准孔板的C0只和Re和m有关。 3、文氏流量计 仅仅是为了测定流量而引起过多的能耗显然是不合适的，应尽可能设法降低能耗。能耗是起因于孔板的突然缩小和突然扩大，特别是后者。因此，若设法将测量管段制成如图所示的渐缩和渐扩管，避免突然缩小和突然扩大，必然大大降低能耗。这种管称为文氏管流量计。 文氏流量计的工作原理与公式推导过程完全与孔板流量计相同，但以Cv代替C0。因为在同一流量下，文氏压差小于孔板，因此Cv一定大于C0。 在实验中，只要测出对应的流量q和压差ΔP，即可计算出其对应的系数Co和Cv。 4、孔板与文氏比较 共同点：⑴、原理及计算公式相同；⑵、C0（Cv）随Re的变化的规律是一致的，既：C0（Cv）随Re的增大而逐渐趋于稳定，当流量达到一定时，C0（Cv）不再随Re增大而变化，为一常数。这也是孔板流量计或文氏流量计的适用范围。 不同点：⑴、同一流量下，孔板能耗远高于文氏，这也可从差压度数上验证；⑵、孔板测量精度高于文氏；⑶、孔板C0随Re变化的稳定段很短，使用下限比文氏管低；⑷、同一m值下，Cv＞C0。 规律见下页图。 四、操作步骤 1、熟悉：按事先（实验预习时）分工，熟悉流程，搞清各仪表设备的作用。 2、检查：循环水槽内罐满清水，检查泵调节阀是否关闭。 3、开车：启动离心泵（检查三相电及泵是否正常转动）。开启仪表电源。 4、排气：缓缓打开调节阀F1到较大值，打开两个差压传感器上的放空阀，排除管路内气体。当看到引压管路无气泡，可关闭差压传感器上的放空阀，再关闭管路调节阀F1。判断引压管内空气是否排净，看两个差压显示表上的压力是否为零，一般压差在-0.01—+0.01万Pa之间即可认为气体排净。若超过此范围有两种可能，一是气体没有排尽需重新排气操作，二是由于仪表零