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氣體和氣體裝置的特點
關鍵字：流量計 日期：2012-8-7 8:54:31
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雖然氣體和液體都是流體，但在物理性質上卻有很大不同，因此氣體裝置與液體裝置具
有不同的特點。
氣體具有以下特點：
1．密度小
氣體的密度比液體的密度小得多，在標準狀態下(溫度為200C，絕對壓力為
101325Pa)，空氣的密度為1.2kg/m3，而純水的密度則為998. 3kg/m3。氣體的這一特點就決
定了稱重法的氣體裝置必須是高壓裝置，其原因如下：
設：Pe——充氣前稱量容器內氣體密度；
Pf-充氣后稱量容器內氣體密度；
Pa——大氣密度；
v-一稱量容器的容積；
m-稱量容器的質量。
則充氣的凈質量：
㎎= V(pf -p。) (5-4)
則秤的總稱量：
mgr=m+V(Pf -Pe) (5-5)
要想準確地稱出氣體的質量㎎，必須使其盡量接近總稱量㎎，否則就會造成大秤稱小
物的現象，降低準確度，而在一定的容積V下，容器的質量m較大，所以必須加大Pf，換
句話說，必須加大充氣的壓力，將氣體壓縮，增加氣體質量。
2．可壓縮性大
氣體受壓力的影響要比液體大得多，也就是說氣體的可壓縮性比液體大得多。比如在
20C下，空氣壓力由lOOkPa升到200kPa，其密度增加100%，而在同樣情況下水的密度只
增加0. 01%。所以在水流量標準裝置中，可以把水看作不可壓縮性流體，檢定時除了要求
非常準確的檢定操作外，一般不用考慮壓力修正問題。而氣體裝置則不然，必須很好地調
節、控制壓力，準確地測量壓力，并且正確地進行壓力修正。
3．膨脹性大
氣體受溫度的影響要比液體大得多，也就是說氣體的膨脹性比液體大得多。比如在
lOOkPa壓力下，空氣溫度由20℃升到21℃其密度減小0.4%，而在同樣情況下水的密度只
減小0. 03%o所以在水流量標準裝置中，常常不考慮溫度的影響，即使考慮，對測溫要求
也不高。而氣體裝置則不然，必須像控制壓力那樣，很好地調節、控制溫度，準確地測量溫
度，并且正確地進行溫度修正。
4．具有擴散性
水在大氣中可以保持一定的形狀而不擴散到大氣中，所以水流量標準裝置中的標淮器可
以用開口容器，而氣體則不然，它可以任意向大氣中擴散，所以氣體裝置中的標準器必須用
密閉的容器，使檢定用氣體與大氣隔絕。
5．黏度低
氣體的黏度比液體低得多，比如在20CC和lOOkPa下，空氣的動力黏度為1.8×10 -5Pa．s．
而水的動力黏度則為l×10 -3Pa．s。所以水流量標準裝置，特別是油流量標準裝置，要考
慮黏度的影響（由于液體黏度大，容器排空時有一部分液體粘附于容器壁上排不出，造成
誤差），而氣體裝置則不必考慮。
上述的幾個特點，除黏度特點外，其余對氣體裝置都是不利的因素。所以氣體裝置要比
液體裝置復雜，建立起來難度要大，因此氣體裝置的準確度也相對低。
體積不隨壓力變化的流體稱為不可壓縮流體。實際上不可壓縮流體是不存在的，僅是變
化可忽略不計，而近似看成理想化的不可壓縮流體。通常，在SMPa以下把液體看作是不可
壓縮流體，但對碳氫化合物（如原油），或在流量計量準確度高時，就不能輕易地忽略液體
壓縮性的影響。
為了保證氣體流量計的準確度，必須要對氣體流量計進行準確的計量，因此就需要建立
氣體流量標準裝置。
根據國內氣體流量行業的發展狀況來看，氣體流量計量已經不是單一參數的計量。比如
天然氣就屬于多參數、多組分復雜氣質的氣體，單純采用離線流量裝置進行檢定、校準，就
可能滿足不了流量計準確度的要求，只有采用在線實流計量才能充分將流體的物性參數、安
裝操作條件及環境條件等因素的影響考慮進來，使流量計的檢定條件和使用條件相一致。
氣體流量標準裝置也有多種不同的分類方法，按它所用的標準器不同，可以分為幾種，
以下分別介紹這幾種氣體裝置。
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