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防護(hù)器材試驗(yàn)用流量計(jì)的狀態(tài)換算及推導(dǎo)
發(fā)布時(shí)間：2017-09-01
1問題的提出
在防護(hù)器材的各項(xiàng)試驗(yàn)中，使用不同形式的流量計(jì)，其中常用的有孔板流量計(jì)和毛細(xì)管流量計(jì)。主要用于防護(hù)器材的氣流阻力、油霧透過率和防護(hù)時(shí)間測(cè)定，其準(zhǔn)確性至關(guān)重要，因此必須定期地進(jìn)行檢定。
在管道中安裝一個(gè)任意形狀的具有開孔截面積的阻流體，就使流經(jīng)此管道的流體在阻流體前后兩側(cè)產(chǎn)生壓力差。且此壓力差與流體流量之間就存在某一關(guān)系。而孔板流量計(jì)和毛細(xì)管流量計(jì)就是利用了這個(gè)原理，但它們應(yīng)用于管道直徑小于SOmm的管路時(shí)，這種流量計(jì)只能用實(shí)際標(biāo)定的方法，求得流量與差壓的關(guān)系后方可使用。一般流量與差壓的關(guān)系可用雷諾方程表示。
若檢定流量計(jì)時(shí)，是在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行的，或流量計(jì)是在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下使用時(shí)，都需要對(duì)流量計(jì)進(jìn)行狀態(tài)換算。
在進(jìn)行流量計(jì)的狀態(tài)換算時(shí)，應(yīng)首先知道流量計(jì)的性質(zhì)，而后才可針對(duì)性地進(jìn)行計(jì)算。
2使用時(shí)的狀態(tài)換算
為毛細(xì)管流量計(jì)。
雷諾方程把孔板性壓差和毛細(xì)管性壓差截然分開，總壓差是兩項(xiàng)差之和。氣體流量與氣體所處狀態(tài)(即溫度和壓力)有很大關(guān)系。一般流量計(jì)上的刻度都是以大氣壓為101.325kPa和溫度為20℃作為標(biāo)準(zhǔn)的。
(1)孔板流量計(jì)的狀態(tài)換算
①溫度、壓力改變時(shí)，同一壓力差下的流量換算:
即壓差不變時(shí)，流量與溫度的開方成正比，與壓力的開方成反比。
②溫度、壓力改變時(shí)，同一流量下的壓力差換算:因由(4)得
即流量不變時(shí)，壓差與溫度成反比，與壓力成正比。
(2)毛細(xì)管流量計(jì)的狀態(tài)換算。
①溫度、壓力改變時(shí)，同一壓力差下的流量換算。
由毛細(xì)管流量計(jì)方程得:
②溫度、壓力改變時(shí)，同一流量下的壓力差換算。
3檢定時(shí)的狀態(tài)換算
(1)求流量計(jì)檢定直線方程的常數(shù)
上式為一直線方程，可將所測(cè)的點(diǎn)取平均數(shù)連成一直線，允許個(gè)別點(diǎn)不在直線上，但誤差必須小于1%。具體辦法如下:
①平均點(diǎn)法
由作圖選取在直線上的標(biāo)定點(diǎn)的數(shù)據(jù)，作為計(jì)算依據(jù)。
②回歸方程法
(2)斜率A值和截矩B值的狀態(tài)換算
①斜率A的狀態(tài)換算
用雷諾方程當(dāng)溫度、壓力變化時(shí)。
②截距B值的狀態(tài)換算
(3)流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)改變的換算(按雷諾方程)
通過流量計(jì)的氣體不是空氣，而是其它氣體的。
通過流量計(jì)的氣體是空氣和某蒸氣的混合氣體，當(dāng)某蒸氣濃度小于1%時(shí)，可以不進(jìn)行換算。
(4)差壓計(jì)內(nèi)指示液改變時(shí)的換算
流量計(jì)差壓計(jì)內(nèi)裝填指示液改變時(shí)。
(5)孔板流量計(jì)的狀態(tài)換算:
①求標(biāo)準(zhǔn)流量時(shí)由公式(5)
②求現(xiàn)在流量時(shí)
③求標(biāo)準(zhǔn)流量的壓差時(shí)由公式(6)
(6)毛細(xì)管流量計(jì)的狀態(tài)換算
①求標(biāo)準(zhǔn)流量時(shí)由公式(8)如保持△P - △P0則
②求現(xiàn)在流量時(shí)
4結(jié)論
通過對(duì)檢定時(shí)的狀態(tài)換算，使檢定結(jié)果換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，使用時(shí)通過標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)再換算到使用狀態(tài)，這樣可以使測(cè)量準(zhǔn)確度更高。
摘自：中國計(jì)量測(cè)控網(wǎng)
