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氣體流量的測定實驗 *
一、實驗?zāi)康?br /> 了解氣體流量的測定方法。
二、實驗所用單元
流量計、數(shù)字氣壓計、主實驗平臺、數(shù)字電壓表。
三、實驗原理及電路
浮子流量計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進(jìn)行測量的體積流量儀表，又稱轉(zhuǎn)子流量計。浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下移動的浮子組所組成。工作原理如圖47-1所示，被測流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時，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，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，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)系。

體積流量Q的基本方程式為：

當(dāng)浮子為非實芯中空結(jié)構(gòu)（放負(fù)重調(diào)整量）時，則：

式中：
α——儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；
ε——被測流體為氣體時氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過校驗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铀俣龋琺/s²；
V_f——浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m³；
ρ_f——浮子材料密度，kg/m³；
ρ——被測流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m³；
F_f——浮子工作直徑（最大直徑）處的橫截面積，m²；
G_f——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)計已定，則d、 β為常量。式中有h的二次項，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時，才可視為近似線性。
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、實驗步驟
1、觀察浮子流量計基本結(jié)構(gòu)。
2、開啟壓力源開關(guān)，讓氣泵工作。
3、緩慢開啟流量計下端調(diào)節(jié)閥門，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)閥門的情況下，記錄不同壓力值時，流量計的讀數(shù)，填入表47-1中。

表47-1 當(dāng)閥門一定時，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)手冊進(jìn)行修正。現(xiàn)在做簡要說明：流量計實際測量時讀取的流量計示值，并不是被測液體的真實值，必須對示值按實際的流體狀態(tài)進(jìn)行修正。對于本實驗被測氣體為干燥氣體，若流量計上讀取示值為：，浮子的材料為：Cr₁₈NiTi在流量計入口處測得溫度為10，絕對壓力，此時流經(jīng)流量計的流量計算如下：從有關(guān)手冊中查的干空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時，密度，壓縮系數(shù)，在10時的壓縮系數(shù)，根據(jù)被測氣體為干氣體時的示值修正公式：
,為流量計出入口處的溫度值，在此＝。式中為標(biāo)定介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對壓力，則得�？梢娛局蹬c實際值相差較大。所以在不同的環(huán)境條件下，要修正示值。
五、實驗報告
1、說明流量計示值與真實值之間不同的原因，了解其修正方法。
2、畫出不同壓力條件下，流量的大小曲線。

教學(xué)設(shè)備

產(chǎn)品分類

氣體流量的測定實驗