容積式流量計的誤差特性

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容積式流量計的誤差特性

容積式流量計的誤差誤差特性曲線

 

對于任何一個流量測量值來說,必須包括兩部分內容:一是流量測量值本身;二是它的誤差允許范圍.否則是不完整的.所以,對于任何一種流量計,都必須了解它的誤差特性。

所謂誤差特性,就是流量計的誤差值與流量測量值之間的關系。討論誤差特性,就是討論和研究測量誤差值隨流量測量值變化而變化的趨勢.

容積式流量計的測量誤差值E,可由指示值與真值之差與指示值之比表示.設:V為通過流量計的流體體積真值;I為流量計指示值,則誤差值E可表示為

                       E=                                  (2-5)

將流體體積V與指示值I之間的關系式(2-3)代入,可得:

                      E=1-                                   (2-6)

由式2-6可見,容積式流量計的誤差特性僅與流量計內部的計量空間體積v、儀表齒輪比常數a有關.也就是說,從測量原理的角度來說,容積式流量計的測量誤差僅與流量計的幾何結構有關,而與流體性質和流量值無關,我們把這個誤差特性稱為容積式流量計的理想誤差特性.畫成曲線,是一條平行于橫軸的水平線,如圖2-6中曲線1所示.

然而,當我們對容積式流量計進行標定,畫出實際誤差特性曲線時,則較接近曲線2的形式.在小流量時,誤差值急劇地向負方向傾斜;隨著流量增大,誤差值逐漸由負方向向正方向移動,并穩定在某一定位上,誤差曲線平行于橫軸.流量繼續增加,誤差值又將向負方向偏移.實際誤差特性曲線所以呈現這種變化趨勢,是因為在于容積式流量計中存在著不可避免的漏流現象.所謂漏流,就是流體通過轉動件與外殼之間的間隙直接從入口流向出口,沒有被計量.以下將討論考慮了漏流現象的誤差特性關系式.                        

假設在單位時間內的流體漏流量用 g表示;通過流量計的流量為qv;通過流量計總的流體體積量為V;在這一段時間內總的漏流的體積量為 V.這株 V可表示為

                     * V= g                                    (2-7)

所以,當存在漏流時,轉子排出N個計量空間流體量時,實際通過流量計的流體體積為

                    V=Nv+ V                                (2-8)

將式2-2,2-7代入式2-8,可得:

                    V= v+ g                              (2-9)

式(2-9)可整理成:

                    V=                            (2-10)

將式(2-10)代入誤差定義式(2-5),可得:

                        E=1-                         (2-11)

分析式2—11可見,由于計量空間體積v、齒輪比常數a均為定值,所以誤差E與流量之間的關系受單位時間漏流量 g影響.

    若假定該容積式流量計的漏流量 g是一恒定值,可利用式(2—11)討論其誤差曲線的變化趨勢.

    當流量很小,在極端情況下,qr= g,則式(2—11)中括號內為0,誤差值E趨向負無窮大.

隨著流量qv增加,式(2—11)中括號內數值逐漸增大,誤差值E也逐漸向正方向增加。

當流量繼續增加,達到 g與qv相比顯得非常小,即 g/qv很接近0時,式(2—11)轉變成式(2-6),誤差曲線趨向于理想誤差曲線.

 

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