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对于V锥流量计的相关问题讨论

对于V锥流量计的相关问题讨论:1. V锥流量计的检定问题。现在很多V锥流量计是无法按照说明书中的指标进行检定的。比方口径、温度、压力、不确定度、流出系数、可膨胀系数、范围度等。情况如此,又怎样作出厂检定呢?令人产生很大的置疑。如下表给的一些指标2. 流出系数问题 流出系数(Discharge coefficient) C ,ISO4006中对节流式流量计的流出系数的定义为:对不可压缩流体流量,实际流量和理论流量的比值(可压缩流体是和可膨胀系数的积作为比值),表示:(1)即    C=f(qm ,β,Δp,Ρ,ρ,d),C是诸多参数的函数。对一个节流式流量计要取得此值,有两种方法。一个是按照标准文件给出的公式计算,比如孔板按公式(2)计算;另外一个是对流量计实测得到。(2)•理论计算:对标准孔板,按照公式(2)计算•实际测量:按照公式(1),测量qm ,β,Δp,Ρ,ρ,d计算得到。V锥流量计,由于没有标准文件可依,流出系数只能实测。参照ISO4006中定义,只能用不可压缩流体测得。3.可膨胀系数问题 ISO4006中对气体可膨胀系数(Expansibility factor)(ε)定义为:在计算可压缩流体流量时,考虑膨胀性的一个系数, 表示为(3)          对于标准孔板,得到可膨胀系数,有两种方法,一种是按照标准文件ISO5167-给出的公式(4)计算FLOMEKO'98论文中NEL的M.Harris给出了如下公式(5)公式(4)是把等熵指数看做常数,可膨胀系数ε和是线性关系;但是公式(5)则把ε和的关系当作指数关系。从图 1、图 2、图 3可以看出等熵指数k并不是常数,是随温度、压力变化的。第二种方法是,用不可压缩流体,先测流出系数C,再用可压缩流体测出流出系数和可膨胀系数的乘积Cε,再用C除Cε,得到ε。          V锥流量计,由于还没有标准文件可依,无法用第一种方法(标准文件给出的公式),只能用第二种方法(实测);即每台出厂的V锥流量计,必须做两次检定,第一次用不可压缩流体做出C,第二次用可压缩流体做Cε, 然后用C除Cε得到ε。现在V锥流量计所有给出的可膨胀系数ε,还没有得到公认,没有形成标准,实际上是不“合法”的。虽然如此,但是McCrometer还是给出了计算公式,有待进一步验证V锥流量计的流出系数C的实际不确定度超过0.5% 。V流量计标准型的可膨胀系数计算式。 Wafer-cone 的可膨胀系数计算式。取得V锥流量计C和ε的第三种方法,是NEL和McCrometer的三位博士在2001年的一次国际流量会议的论文中给出的,其基本思想是:根据ISO5167-,把ε和看作是线性关系,用气体作介质试验,把C和ε的乘积求出。并且认为ε和管径及雷诺数无关,是否和介质物性有关没有解释。这个方法是被用来使V锥流量计标准化的,构思巧妙。但是,随着ISO5167-2对孔板的可膨胀系数的修订,使其有很多问题无法解释。是否能得到公认尚未可知。4. 对可膨胀系数的探讨从可膨胀系数的来历分析,,它是管道几何尺寸、流量、压差、密度、流出系数的函数;它是由于气体在压力(压差)变化处,造成的密度变化影响流量变化,修正流量数值的一个系数。在流动中,与过程有关,在伯努利方程中引入了等熵指数,方便计算使用了比热比k。由此看来,可膨胀系数在要求以较小不确定度给出时,应该仔细研究气体状态参数的影响

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