金属管浮子流量计测量气体流量的流量换算

  金属管浮子流量计以一种过程控制仪表，以*的优势，可适应在高温高压、强腐蚀、易燃易爆的危险场所。在这些苛刻的环境下便于维护，也解决了在生产商的许多难题。金属管浮子流量计也被许多用户所青睐。那么要想正确选择流量计的规格，现场使用好仪表就必须要清楚它们之间的流量换算关系。

   金属管浮子流量计是由传感器和指示器组成，除就地指示瞬时流量外，还可远传输出4～20mADC电信号，整体采用模块式组合设计，可在现场快速增加上下限开关 、流量累积功能 ，各功能单元板为插装结构，具有更换部件简单、方便、定位准确的特点。

　　在用户生产和使用过程中经常遇到流量的公式换算问题，特别是气体行业如制氮设备、氨分解等等。那么为什么要进行流量换算：

　　我们常州良邦仪表作为制造流量计的厂家，我们就来详细的谈一下这个问题。我们在标定流量计的过程是用水或空气来进行浮子流量计的标定的。由于实际应用时介质的状态和标定时不同，根据测量原理，浮子在测量管中的同一位置所代表的流量值和标定时是不同的，要想正确选择流量计的规格、现场使用好仪表，就要知道它们之间的流量换算关系。

　　另外浮子流量计行业标准规定其精度是相对于满量程而言的，所以用户使用时，其常用流量应达到满量程的60%～80%以上较为合理，如果用在50%以下则相对误差会增大，精度受影响，如果流量超过满量程更是无法正常测量，因此只有正确进行流量换算才能选出适合的仪表。

　　流量换算的依据：

　　换算的依据主要有两个：浮子流量计的理论计算公式和理想气体的状态方程。

　　浮子流量计的计算公式

　　(1)

　　式中：Q——体积流量

　　a——流量系数

　　Fk——浮子Z大直径与其同高度锥管横截面之间的环隙面积

　　g——重力加速度

　　Vf——浮子的体积

　　ρf——浮子的密度

　　ρ——被测流体的密度

　　A——浮子的Z大截面积(式中的单位为cm、g、s制)

　　理想气体的状态方程

　　(2)

　　式中：P0，P1——两种状态下的压力

　　T0，T1——两种状态下的温度

　　V0，V1——两种状态下的体积从理想气体的状态方程可以演绎出以下两种关系 ：

　　a流量关系(3)

　　B密度关系 (4)

　　式中：M——介质的质量

　　ρ——介质的密度

　　Q——介质的流量

　　3 流量换算公式

　　流量计测量不同介质时流量之间的关系如下式：

　　从式中可以看到浮子流量计流量换算的实质是密度换算。

　　3.1 液体的测量和换算

　　流量计用于液体流量测量时，制造厂是用常温下清洁的水作为校验液来标定的，若被测介质的密度与水的密度不同，应对被测介质的流量进行换算。公式如下：

　　(6)

　　式中：Q1——被测介质的实际流量

　　Q0——换算成水的流量

　　Kp——体积流量的密度修正系数

　　ρf——浮子部件的密度：7900kg/m3

　　ρ0—— 20℃时水的密度：998.2kg/m3

　　ρ1——被测介质的密度：kg/m3

　　3.2 气体的测量和换算

　　流量计用于气体流量测量时，制造厂是用标准状况下(20℃、101.325kPa)的空气进行标定的，由于气体的密度远小于浮子密度， 公式( 5 ) 简化为：

　(7)

　　式中各项均为工作状态下的值，为方便起见应换算到标准状态下，将公式(3)和(4)代入并整理后便得到气体的换算公式

　　(8)

　　式中：Q1——被测气体工作状况下的流量换算到标准状态下的流量(Nm3/h)

　　Q0——换算成标准状态下空气的流量(Nm3/h)

　　ρ1——标准状态下被测气体的密度(kg/m3)

　　ρ0——标准状态下空气的密度：(1.205kg/m3)

　　P1——被测气体工作状况下的压力(表压+大气压)MPa

　　P0——标准状态时的压力(0.101325MPa )

　　T1——被测气体工作状况下的开尔文温度

　　T0——标准状态时的开尔文温度(293.15K)

　　Kρ——气体的密度修正系数

　　Kp——气体的压力修正系数

　　KT——气体的温度修正系数

　　应用实例：

　　仪表选型的实质就是求出换算流量Q0，再根据流量规格选出合适的仪表型号。

　　例题1用户的被测介质为二氯丙烷，密度1130kg/m3，流量上限为10001/h，如何选型?

　　解：换算流量×1000=1074.31/h

　　因此用DN25口径的浮子流量计进行测量比较合适。

　　例题 2用户的被测介质为乙炔(密度为1.091kg/Nm3)，压力为3kgf/cm2，温度为25℃，流量上限为10m3/h时，如何选型?

　　解：被测气体的压力p1=3×98.1+101.325=395.625kPa

　　标准状况下的流量×10=38.39Nm3/h

　　换算流量×38.39=18.64Nm3/h

　　因此用DN15口径的浮子流量计进行测量比较合适。

　　以上详细叙述了金属管浮子流量计的换算依据，相信您已经有所了解。只有熟练掌握浮子流量计的流量换算对正确选表和用表至关重要。因此了解浮子流量计的性能特点和仪表选型的方法，才能正确选择性能和价格比较高的类型。