玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)刻度示值的修正

以減小玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度示值誤差為目的，就兩種不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，使用坐標(biāo)紙并結(jié)合詳細(xì)計(jì)算步驟討論了其修正方法。

玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、線性刻度、讀數(shù)直觀等特點(diǎn)，屬于變面積式流量計(jì)的一種，在工業(yè)計(jì)量中應(yīng)用***為廣泛。一般出廠時(shí)對(duì)玻璃管粗細(xì)均勻程度要求較高，但其粗糙的刻線使得其在使用中誤差非常大。由于玻璃管自身是錐體的，所以無(wú)法均勻分割刻線以達(dá)到與標(biāo)準(zhǔn)流量相接近的目的。為了達(dá)到預(yù)期使用目標(biāo)，本著方便快捷、經(jīng)濟(jì)合理的原則，本文以 LZB-50和 LF 百分比型兩種流量計(jì)為例，采用鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，介紹如何把刻度示值無(wú)限接近地修正到標(biāo)準(zhǔn)流量。

1.相關(guān)概念

刻度示值: 玻璃管或坐標(biāo)紙上標(biāo)刻的讀數(shù)，單位為 m3 / h，有時(shí)也用百分比。

標(biāo)準(zhǔn)流量: 在 101 325 Pa，20 ℃ 狀態(tài)下的流量，單位為 m3 / h。

引用誤差: ( 刻度示值 － 標(biāo)準(zhǔn)流量) / 量程上限×  。

2.LZB-50 型流量計(jì)

( 1) 把轉(zhuǎn)子流量計(jì)按玻璃管上的刻度示值做一遍檢定，得到如表 1 所示數(shù)據(jù)，從中可以看出刻度示值為 “100”和 “80”時(shí)的引用誤差非常大，已經(jīng)無(wú)法正常使用 ( JJG 257—2007 《浮子流量計(jì)檢定規(guī)程》中規(guī)定引用誤差***大為 5% ) 。

( 2 ) 用坐標(biāo)紙測(cè)量一下玻璃管上刻度示值“100”與 “80”之間有多少小格( 1 小格 =1 mm) ，測(cè)得 “100”與 “80”之間有 66 mm。

（3 ) 把刻度示值 “100 ” 對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)流量080 m3 / h 減去刻度示值 “80”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)流量 85. 764 m3 / h，計(jì)算出“100”與”80”之間相

差的標(biāo)準(zhǔn)流量。即105. 080 － 85. 764=19. 316 m3 / h

( 4) 計(jì)算出刻度示值 “100”與 “80”之間每毫米對(duì)應(yīng)多少 m3 / h。即

19. 316 /66=0. 292 66 m3 / h

( 5) 以標(biāo)準(zhǔn)流量 105. 08 m3 / h 為基準(zhǔn)，找出標(biāo)準(zhǔn)流量為 100 m3 / h 時(shí)對(duì)應(yīng)到玻璃管上的位置。即08 － 100=5. 08 m3 / h

08 /0. 292 66=17. 4 mm

6) 由 ( 5) 中的兩個(gè)式子可以得出，標(biāo)準(zhǔn)流量100 m3 / h 和 105. 080 m3 / h 時(shí)在玻璃管上的位置相差 17. 4 mm。在坐標(biāo)紙上找一起始刻線，并在玻璃管左側(cè)與 “100”橫豎對(duì)齊并固定好，從坐標(biāo)紙的起始刻線處向下移動(dòng) 17. 4 mm，該位置就是標(biāo)準(zhǔn)流量為 100 m3 / h 時(shí)的位置，在此處畫(huà)一橫線作標(biāo)記，記數(shù)為 100。以后把浮子升到該位置就可較為準(zhǔn)確地得到 100 m3 / h 的標(biāo)準(zhǔn)流量。

7) 上述步驟只得到刻度示值 “100”的修正，同理可以得出 80 與 60，60 與 40，40 與 20 相差的距離，通過(guò)向下調(diào)整而得到所需修正值。如果我們認(rèn)為某點(diǎn)滿(mǎn)足使用不用修正，那么就可以對(duì)照玻璃管上的刻線直接畫(huà)過(guò)來(lái)。

( 8) 修正完所有刻度示值后，按照坐標(biāo)紙上的刻度示值重新檢定。得到如表 2 所示數(shù)據(jù)，從中可看出刻度示值為 “100”與“80”時(shí)的引用誤差已變?yōu)?/span> 0. 28% ，0. 39% ，明顯優(yōu)于修正前。

3.LF 百分比型流量計(jì)

按玻璃管上的百分比刻度做其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)流量，如表 3 所示。從表 3 可看出，假如需要60 m3 / h、50 m3 / h、40 m3 / h、30 m3 / h 的標(biāo)準(zhǔn)流量時(shí)，我們是無(wú)法較為準(zhǔn)確把浮子調(diào)到玻璃管上其對(duì)應(yīng)的位置的，因此需要通過(guò)下列步驟得到我們想要的結(jié)果。

( 1) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)用 Excel 等軟件繪制 LF 曲線圖轉(zhuǎn)換成線性公式得出標(biāo)準(zhǔn)流量; 也可用下列公式 y = ax + b ( a 為直線斜率，b 為直線截距) 求出標(biāo)準(zhǔn)流量。

b=y － a x

式中: xi 為刻度示值，i= 1，2，…，6; yi 為標(biāo)準(zhǔn)流量;

n n

n=6; x=∑xi / n; y=∑yi / n。

i=1 i=1

2) 經(jīng)計(jì)算得 a=0. 710 4，b=0. 372 8，即y=

710 4x + 0. 372 8。我們已經(jīng)知道刻度示值 “10”

對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)流量為 7. 450 7 m3 / h，那么只要以此為基準(zhǔn)，向上找出 60 m3 / h、50 m3 / h、40 m3 / h、 30 m3 / h與 7. 450 7 m3 / h 之間的距離即可。

( 3) 由 ( 2) 中式子得出 x = ( y － 0. 372 8) / 0. 710 4，把所求的流量點(diǎn)流量 ( 60 m3 / h，50 m3 / h，40 m3 / h，30 m3 / h) 依次設(shè)為 y 值，得 x 值分別為 83. 9 mm，69. 8 mm，55. 7 mm，41. 7 mm。

( 4) 在坐標(biāo)紙上找一起始位置，并在玻璃管刻線左或右側(cè)與刻度示值 “10 ”橫豎對(duì)齊并固定好，用鉛筆做一標(biāo)記，記數(shù)為10 。因?yàn)槲覀儾恍枰疫@個(gè)流量點(diǎn)，所以全部標(biāo)完后要擦除該記數(shù)。

5) 以記數(shù)為 10 的起始刻線為基準(zhǔn)，向上到41. 7，55. 7，69. 8，83. 9 mm 處時(shí)分別做標(biāo)記，畫(huà)一橫線，這些橫線標(biāo)記即為所求流量點(diǎn)，記數(shù)30 m3 / h，40 m3 / h，50 m3 / h，60 m3 / h。

LF 曲線圖

4.結(jié)論

利用價(jià)格低廉的坐標(biāo)紙?jiān)诓ＡЧ苌蠘?biāo)注刻線，克服了玻璃管流量計(jì)自身出廠時(shí)的缺陷，更加有效地提高了流量計(jì)的精度，為工業(yè)計(jì)量節(jié)約了采買(mǎi)新流量計(jì)的成本。