玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)是一種使用簡單、讀數(shù)方便、用途十分廣泛的瞬時(shí)流量測量儀表。在環(huán)境保護(hù)設(shè)備儀器這個(gè)范疇里用量多達(dá)三萬余臺/年。因此，選好、用好這種儀表，極為重要。

 

      一、玻璃轉(zhuǎn)于流量計(jì)的品種及選用

 

      玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)根據(jù)它的用途和適應(yīng)范圍可分為：普通型、帶筋維管型，微小流量及小外形型、耐腐型、實(shí)驗(yàn)室型、保溫型、報(bào)警型和耐高壓型八個(gè)系列。按照國家制訂的儀表系列型譜，不論哪個(gè)系列，最多包括從1毫米到100毫米共12個(gè)口徑數(shù)，可測量的流量范圍是：液體（水）0.1毫升/分~40立方米/時(shí)，氣體（空氣）1毫升/分～1000立方米/時(shí)。用于環(huán)保儀器配套的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般口徑不超過10毫米，測量的流量屬小流量范圍。

 

      玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的選用可從以下幾個(gè)方面考慮。

 

      1 測量的對象。即測量介質(zhì)種類、壓力大小、化學(xué)性質(zhì)。如液體介質(zhì)、氣體介質(zhì)，對具腐蝕性的介質(zhì)則應(yīng)選擇耐腐流量計(jì)。

      2 流量計(jì)本身性能。上述條件確定后一般講，若價(jià)格沒有大的變化，可優(yōu)先選用針閥置于流量計(jì)上部的；有較大流通孔的，是直接流量刻度的；結(jié)構(gòu)簡單的；外部尺寸較小的等等。如是小流量范圍，則可選用球浮子式，因它測量時(shí)穩(wěn)定、不易積塵、精度較高、互換性好。

      3 根據(jù)價(jià)格選用。一般講，精度高的價(jià)格高。要根據(jù)測量目的選用儀表精度等級，如只須控制測量介質(zhì)通過量，經(jīng)試運(yùn)行調(diào)整，以后需始終穩(wěn)定這個(gè)通過量，那么精度就是次要的。

 

      二、玻璃轉(zhuǎn)子流星計(jì)的刻度修正

 

      玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度，是生產(chǎn)廠在本廠條件下用近于理想流體的水和干燥空氣作介質(zhì)標(biāo)定得到的。但在流量計(jì)的使用現(xiàn)場，有兩種情形不能直接使用它的刻度值：一是測量介質(zhì)不是水和空氣，二是測量介質(zhì)雖為水和空氣，但其狀態(tài)（溫度．壓力）與刻度狀態(tài)有別。這樣，在使用流量計(jì)時(shí)，為獲得正確測量結(jié)果，就出現(xiàn)了需要把刻度值進(jìn)行修正的問題。因而，解決好玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)刻度修正，是用好這種儀表的關(guān)鍵。

 

      考慮到環(huán)保儀器使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)大量的用采測氣體介質(zhì)流量，因此下文僅就氣體介質(zhì)測量時(shí)的密度修正進(jìn)行討論。由于氣體介質(zhì)的粘度很小，故而討論時(shí)略去粘度影響。實(shí)踐證明，這不影響修正后的精度。

 

      下面是轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量一般表達(dá)式

 

      

 

      式中，a —— 流量系數(shù)，無量綱。

              △F—— 由錐管內(nèi)壁與浮子讀數(shù)邊間構(gòu)成的環(huán)隙面積，隨浮子高度而變（M2）。

              Vf—— 浮子體積（M3）。

              Df—— 浮子最大截面積（M2）。

              ρf—— 浮子密度（kg/M3）。

              ρ —— 被測介質(zhì)密度（kg/M3）。

              g —— 重力加速度（9.81M/S2—海平面）。

 

      式（1）是不考慮介質(zhì)粘度影響的計(jì)算式。從（1）式可明顯得出：當(dāng)一臺流量計(jì)浮子位置高度確定后，被測介質(zhì)密度ρ是唯一的變數(shù)，如果被測介質(zhì)密度不同，則介質(zhì)通過流量計(jì)的流量也不同。因此，刻度修正實(shí)際上也就是流量修正。

 

      如果兩種不同密度ρ1、ρ2的介質(zhì)分別通過同臺轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)，若浮子平衡在同一位固上，由（1）式得轉(zhuǎn)子流量計(jì)密度換算的基本式：

 

          （2）

 

      對氣體而言，ρf﹥ρ1、ρ2，（2）式可簡化為：

 

                          （3）

 

      利用理想氣體定律，（3）式可轉(zhuǎn)化為：

 

                       （4）

 

      式中，P1、T1和P2、T2是同一介質(zhì)的兩種狀態(tài)分別用壓力和溫度兩個(gè)參數(shù)表示?？梢?，對同種氣體介質(zhì)而言，其密度換算完全可以轉(zhuǎn)化為不同狀態(tài)下的溫度、壓力換算。這樣，對于測量同種氣體介質(zhì)流量的刻度修正，最終變成了溫度、壓力的狀態(tài)修正（實(shí)質(zhì)上是密度修正），顯而易見，這是一般使用單位極易實(shí)現(xiàn)的修正方法。

 

      （一）在使用現(xiàn)場從流量計(jì)刻度讀數(shù)如何求取實(shí)際流量值？

 

      在使用現(xiàn)成應(yīng)用轉(zhuǎn)于流量計(jì)的目的只有一個(gè)：即檢測被測介質(zhì)的實(shí)際流量。但是，不少使用單位忽略了現(xiàn)場狀態(tài)與流量計(jì)刻度狀態(tài)（即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）的不同，直接以流量計(jì)刻度讀數(shù)作為被測介質(zhì)的實(shí)際流量值，十分明顯，這個(gè)實(shí)際流量是不真實(shí)的，它會給流量計(jì)的測量帶來誤差，從而給配套儀器最后的檢測結(jié)果造成謬誤。

 

      在現(xiàn)場，從流量計(jì)刻度讀數(shù)求取實(shí)際流量值，實(shí)質(zhì)上是將流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量值換算成現(xiàn)場工況下的流量值。我們設(shè)現(xiàn)場工況有關(guān)參數(shù)代號分別為實(shí)際流量Q，介質(zhì)壓力P和溫度T；轉(zhuǎn)子流量計(jì)刻度的有關(guān)參數(shù)代號分別為流量Q比標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的壓力P0和溫度T0，根據(jù)（4）式有：

 

      

 

      利用（5）式，可見很方便地在現(xiàn)場從流量計(jì)讀數(shù)求得被測介質(zhì)實(shí)際流量值。需要特別指出，用（5）式計(jì)算時(shí)，P、P0、T、T0都應(yīng)代入絕對值，而P是表前壓，應(yīng)在流量計(jì)上游側(cè)、并緊靠流量計(jì)的管路部位測取。

 

      例：使用某空氣采樣儀，運(yùn)行時(shí)，采樣儀上轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)為500毫升/分，測表前壓為-100 mmH20（因使用抽氣泵，所以是負(fù)壓），現(xiàn)場溫度為30℃，求此時(shí)空氣的實(shí)際流量值。

 

      解，根據(jù)測定的數(shù)據(jù)，有

 

      

 

      于是

 

      

 

       這里，因?yàn)镻。用毫米汞柱作單位，所以毫米水柱必須化成毫米汞柱，計(jì)算時(shí)，只須將毫米水柱除以13.6即可。

 

      從上例結(jié)果看出，盡管現(xiàn)場狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相差不大，但對測量結(jié)果卻產(chǎn)生了22毫升/分（為標(biāo)準(zhǔn)值的4.4%）的差值。換句話路如果不修正，則流量值會產(chǎn)生4.4%的誤差！

 

      （二）用戶根據(jù)實(shí)際使用流量，如何選購合適的轉(zhuǎn)子流量計(jì)?

 

      這個(gè)問題恰是上述（一）的逆過程，只需把（5）式反過來即成：

 

      

 

      這里，Q是實(shí)際使用流量；P、T、P0、T0都為已知，用〔6〕式d算出的Qn即為將要選購的轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度流量值。注意，Q應(yīng)是常用流量。為保證流量計(jì)使用時(shí)有足夠精度和余量，選購玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的上限應(yīng)為Qn的1.5倍。

 

      我們想強(qiáng)調(diào)此條的重要性，因?yàn)?，如果?dāng)被測介質(zhì)壓力較大時(shí)，它是絕對不可忽略的。例如，若被測介質(zhì)壓力為3kg/cm2，并假定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度相差無幾，則P＝3+1kg/cm2（絕對單位，P0＝1），代入（6）式后將得到Qn÷2Q。就是說，若常用流量為Q，則合宜的流量計(jì)上限應(yīng)為1.5×2Q＝3Q，如此時(shí)仍按Q選購流量計(jì)，勢將滿足不了使用要求而貽誤生產(chǎn)。

 

      轉(zhuǎn)子流量計(jì)的密度換算還可以速過圖解法來進(jìn)行。測量液體介質(zhì)時(shí)的刻度修正往往涉及粘度修正，而粘度修正是十分繁雜，計(jì)算較為困難。盡管如此，還有別的方法可彌補(bǔ)，限于篇幅，這里再不累述。