流量公式
浮子流量计垂直地安装在测量管路中,当流体沿流量计的锥形管自下而上地通过浮子而使浮子稳定地悬浮在某一个高度时,浮子主要受三个力的作用而处于平衡状态:
1.迎面差压阻力F1
流体流经浮子时,由于节流作用,使得浮子上下游产生差压Δp,该差压的大小和流体在浮子与锥形管壁间环形通道中的流速平方成正比,即
Δp=C 1/2 ρU
2
所以,迎面差压阻力为
F1=C 1/2 ρU
2Af
2. 浮子收到的浮力F2
F2=Vf.γ
3.浮子自重W
W=Vf.γf
式中:Af--浮子迎流面积
C--阻力系数
ρ--流体介质密度
γ--流体介质重度
u--流体速度
Vf、γf--浮子体积和重度
显然,当浮子在流体中处于平衡时,其自重
W=F1+F2
即 Vf(γf-γ)=1/2 Cρu
2Af (式5-7)
所以
由式(5-7)可以看出,不管浮子停留在什么位置,流体流过环形米娜及的平均流速u是一个常数。由qv=Au,可知,在u为常数的情况下,体积流量qv与流通面积A成正比。
环形流通面积A由浮子和锥形管尺寸确定,即
A=π/4 (D
2-D
f2)
式中:D--浮子所在处锥管内径;
Df--浮子的最大直径
对于一定的流量计和一定的流体,式5-8中的df、Af、Vf..等均为常数,所以,只要保持流量系数α为常数,则流量qv与浮子高度h之间就存在一一对应的近似线性关系。我们可以将这种对应关系直接刻度在流量计的锥管上,根据浮子的高度直接读出流量值。
显然,对于不同的流体,由于密度ρ不同,所以qv与h之间的对应关系也将不同,原来的流量刻度将不再适用。所以原则上,浮子流量计应该用实际流体介质进行标定。
但是,对于浮子流量计的制造厂家来说,由于受到标定设备的限制,不可能对所有的浮子流量计都根据用户的要求进行实液标定,通常只能用水或空气分别对液体和气体浮子流量计进行标定。所以,如果浮子流量计用来测量费标定介质时,应该对浮子流量计的读数进行修正,这就是浮子流量计的刻度换算