金屬管浮子流量計非線(xiàn)性問(wèn)題的實(shí)驗研究?
發(fā)布時(shí)間：2023-02-08 08:55:00
1.實(shí)驗裝置
實(shí)驗裝置如圖4所示，采用稱(chēng)重法對金屬管浮子流量計進(jìn)行標定.實(shí)驗過(guò)程如下所述:
實(shí)驗中所需流體介質(zhì)來(lái)自高位穩壓水塔,流體經(jīng)過(guò)進(jìn)水閥1進(jìn)入過(guò)濾罐2,3為標準表，可以監視管道中的流量值,電動(dòng)調節閥4起選通作用,從平衡罐5流出的流體進(jìn)入金屬管浮子流量計8,再經(jīng)過(guò)流量調節閥10從噴嘴11不斷向量器13中注入，當量器13中注滿(mǎn)流體以后換向器12自動(dòng)換向,使得從噴嘴11流過(guò)來(lái)的流體不再進(jìn)入量器13,而是進(jìn)入量器13右側的回水槽,此時(shí)電子秤15可以稱(chēng)出量器13中流體的重量，通過(guò)計算機17中的程序顯示結果可以看到流量值，之后打開(kāi)放水閥14放水，當量器13中的水全部都放完時(shí),電子秤15清零,換向器12又自動(dòng)換向到量器13-側,使得流體不斷的注入,準備下一次實(shí)驗.
2.實(shí)驗數據
實(shí)驗過(guò)程中選取10個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗,單行程每點(diǎn)重復測量3次,正反行程各5次.對每個(gè)實(shí)驗點(diǎn)處的樣本取平均(30次平均值).實(shí)驗數據如表4,表5和表6所示，其中標準流量是實(shí)驗過(guò)程中利用稱(chēng)重法得到的流量,即流過(guò)金屬浮子流量計的流量,浮子高度是浮子在錐管中的垂直位置.同樣數據表中的第三列是利用公式(3)計算出來(lái)的非線(xiàn)性誤差.
3.實(shí)驗數據分析
如圖5所示為根據實(shí)驗過(guò)程中所得到的標準流量和浮子高度之間的對應關(guān)系曲線(xiàn)及相應的利用最小二乘法得到的擬合直線(xiàn).
下面對行程分別是45mm、50mm,55mm的浮子流量計的非線(xiàn)性誤差值作一下比較.從表4、表5，表6中的非線(xiàn)性誤差數據可以看出，在實(shí)驗過(guò)程中流量和浮子高度之間也并不是簡(jiǎn)單的一對應的線(xiàn)性關(guān)系,二者之間存在嚴重的非線(xiàn)性，這也進(jìn)一步證明了在進(jìn)行流量計算時(shí)不能利用公式(2)對流量和高度之間的關(guān)系進(jìn)行線(xiàn)性化處理,而應該利用公式(1)進(jìn)行計算.
當浮子行程是45mm(錐半角φ=21°06')時(shí):最大非線(xiàn)性誤差γmax=12.43%，平均非線(xiàn)性誤差γ=6.71%.
當浮子行程是50mm(錐半角中=18°16')時(shí):最大非線(xiàn)性誤差γmax=11.45%,平均非線(xiàn)性誤差γ=5.08%.
當浮子行程是55mm(錐半角φ=15°15')時(shí):最大非線(xiàn)性誤差γmx=5.66%,平均非線(xiàn)性誤差V=3.28%.
對比.上述兩組最大非線(xiàn)性誤差和平均非線(xiàn)性誤差的數值可以看出，當浮子行程為45mm、50mm,55mm，相應的錐半角為φ=21°06'φ=18°16'φ=15°15'時(shí)浮子流量計非線(xiàn)性誤差的最大值和平均值也都有了很明顯的減小，其中金屬管浮子流量計的線(xiàn)性度即最大非線(xiàn)性誤差分別為γmax=12.43%γmax=11.45%γmax=5.66%,儀表的線(xiàn)性度得到了很好的.改善.
