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渦輪流量計的動態質量法液體流量標準裝置
關鍵字：渦輪流量計,流量計 日期：2012-8-11 8:57:12
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一、結構
動態質量法液體流量標準裝置由液體循環系統、試驗管路、流量工作標準器和控制設備
等組成，其典型結構如圖1所示。
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圖1動態質量法液體流量標準裝置（液體為水）
1一水池；2-7水泵；3一上水閥；4一上水管；5一溢流管；6一水塔；7一截止閥；
8一試驗管路；9-流量調節閥；10-容器；ii-衡器；12-放水閥；13 -回水管
由圖1可知，動態質量法液體流量標準裝置的結構與靜態質量法液體流量標準裝置
的結構基本相同，不同點是沒有換向器，沒有旁通管，因此，結構相對簡單。
動態質量法液體流量標準裝置的試驗液體以及對管路系統設計、穩壓措施、衡器、容
器、計時器、控制設備的要求都與靜態質量法液體流量標準裝置相同。
二、工作原理
在圖1所示的動態質量法液體流量標準裝置中，當流入容器10中的液體達到預定
的初始質量時，計時器開始計時；當流人容器10中的水達到預定的終止質量時，計時器停
止計時。根據測量的時間間隔t和在時間間隔t內收集到的水的質量M，按公式分別計算瞬
時流量、累積流量。
三、試驗方法
進行渦輪流量計試驗時，水塔始終處于溢流狀態，水以穩定的流速通過試驗管路8進入容器
10，再通過容器10的放水閥12、回水管13進入水池l。關閉放水閥12，然后稱量容器內的
液位開始上升。當容器內增加的水的總質量達到m1時，衡器發出的信號啟動計時器計時，
開始記錄流量計的輸出信號。當容器內的水總質量達到m2時，衡器發出的信號使計時器停
止計時，停止記錄流量計的輸出信號。稍后打開放水閥12，容器10放空，記下計時器的讀
數值。比較動態質量法液體流量標準裝置給出的流量和渦輪流量計測量的流量，確定流量計的準
確度等技術指標。
四、另外一種結構
測量原理：如圖5 -25所示，讓液體收集在稱量容器中，達到預定的初始質量時，計時
器開始計時；當收集的液體達到預定的終了質量時，停止計時器。試驗開始前，試驗體以穩
定的流速，通過流量計進入稱量容器，再通過稱量容器的底閥流入儲液池。在開始試驗的瞬
間，操作者用氣動閥門快速地關閉底閥，然后稱量容器內的液位開始上升，當稱量容器中增
加的液體總質量達到預定質量m1時秤桿抬起，由傳感器l感受的信號啟動計時器或流量計
的脈沖計數器。當稱量容器內的液位到達第二次總質量m：時，秤桿又抬起，傳感器2的信
號又使計時器或脈沖計數器自動停止。過了片刻，打開底閥稱量容器自動放空，記下計時器
或脈沖計數器讀數。
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圖2 動態質量法原理圖
根據收集的質量、測量的時間間隔推算流量：
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五、動態質量法與靜態質量法液體流量標準裝置的比較
動態質量法與靜態質量法液體流量標準裝置相比具有如下特點：
(1)由于沒有換向器，結構相對簡單，成本降低。
(2)試驗時，液體從管道出口（噴嘴）流到容器內，形成一個液束（或者說液柱）。
由于結束稱量讀數時容器內的液面高于開始稱量讀數時的液面，因此，稱量的液體質量中多
出一段高度等于兩個液面差的液柱質量。
(3)液體以自由落體射流形式流人容器，該射流對容器產生一個隨容器內液面升高而
減小的沖擊力，使稱得的質量減小。
(4)按質量值設定，即動態讀取衡器的質量值，衡器的輸出信號并不能完全跟隨容器
內液體的質量變化。起始稱量時與結束稱量時衡器的慣性質量不同，衡器的動態反應特性相
異，造成觸發計時器時的滯后時間差。因此，產生流量測量的不確定度分量。
將上述(2)、(3)、(4)項特點的影響稱為動態效應，其中(2)、(3)項特點的影響
相互抵消。 |
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