一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 了解氣體流量的測(cè)定方法。
二、實(shí)驗(yàn)所用單元
流量計(jì)、數(shù)字氣壓計(jì)、主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、數(shù)字電壓表。
三、實(shí)驗(yàn)原理及電路
浮子流量計(jì)是以浮子在垂直錐形管中隨著流量變化而升降，改變它們之間的流通面積來(lái)進(jìn)行測(cè)量的體積流量?jī)x表，又稱(chēng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)。浮子流量計(jì)的流量檢測(cè)元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成。工作原理如圖47-1所示，被測(cè)流體從下向上經(jīng)過(guò)錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時(shí)，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過(guò)的流量有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
體積流量Q的基本方程式為：
當(dāng)浮子為非實(shí)芯中空結(jié)構(gòu)（放負(fù)重調(diào)整量）時(shí)，則：
式中 ：
α——儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；
ε——被測(cè)流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過(guò)校驗(yàn)已將它包括在流量系數(shù)內(nèi)，如為液體則ε=1；
△F——流通環(huán)形面積，m2；
g——當(dāng)?shù)刂亓铀俣�，m/s2；
Vf——浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；
ρf——浮子材料密度，kg/m3；
ρ——被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；
Ff——浮子工作直徑（最大直徑）處的橫截面積，m2；
Gf——浮子質(zhì)量，kg。
流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如：
當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、 β為常量。式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線(xiàn)性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線(xiàn)性。
式中 ：
d——浮子最大直徑（即工作直徑），m；
h——浮子從錐管內(nèi)徑等于浮子最大直徑處上升高度，m；
β——錐管的圓錐角；
a、b——常數(shù)。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、觀察浮子流量計(jì)基本結(jié)構(gòu)。
2、開(kāi)啟壓力源開(kāi)關(guān)，讓氣泵工作。
3、緩慢開(kāi)啟流量計(jì)下端調(diào)節(jié)閥門(mén)，讓轉(zhuǎn)子停留在玻璃板中間位置，讀取示值。
4、在不調(diào)節(jié)閥門(mén)的情況下，記錄不同壓力值時(shí)，流量計(jì)的讀數(shù)，填入表47-1中。
表47-1 當(dāng)閥門(mén)一定時(shí)，壓力與流量記錄表
| 壓力（KPa） | |||||||||||
| 流量(m3/h) |
5、示值修正，根據(jù)讀取示值合查取有關(guān)手冊(cè)進(jìn)行修正�，F(xiàn)在做簡(jiǎn)要說(shuō)明：流量計(jì)實(shí)際測(cè)量時(shí)讀取的流量計(jì)示值，并不是被測(cè)液體的真實(shí)值，必須對(duì)示值按實(shí)際的流體狀態(tài)進(jìn)行修正。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)被測(cè)氣體為干燥氣體，若流量計(jì)上讀取示值為：
，浮子的材料為：Cr18NiTi在流量計(jì)入口處測(cè)得溫度為10
，絕對(duì)壓力，此時(shí)流經(jīng)流量計(jì)的流量計(jì)算如下：從有關(guān)手冊(cè)中查的干空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，密度，壓縮系數(shù)，在10時(shí)的壓縮系數(shù)，根據(jù)被測(cè)氣體為干氣體時(shí)的示值修正公式：
,
為流量計(jì)出入口處的溫度值，在此
＝。式中
為標(biāo)定介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對(duì)壓力，則得
。可見(jiàn)示值與實(shí)際值相差較大。所以在不同的環(huán)境條件下，要修正示值。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、說(shuō)明流量計(jì)示值與真實(shí)值之間不同的原因，了解其修正方法。
2、畫(huà)出不同壓力條件下，流量的大小曲線(xiàn)。