金屬管浮子流量計非線性問題的實驗研究?
發(fā)布時間：2023-02-08 08:55:00
1.實驗裝置
實驗裝置如圖4所示，采用稱重法對金屬管浮子流量計進行標(biāo)定.實驗過程如下所述:
實驗中所需流體介質(zhì)來自高位穩(wěn)壓水塔,流體經(jīng)過進水閥1進入過濾罐2,3為標(biāo)準表，可以監(jiān)視管道中的流量值,電動調(diào)節(jié)閥4起選通作用,從平衡罐5流出的流體進入金屬管浮子流量計8,再經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥10從噴嘴11不斷向量器13中注入，當(dāng)量器13中注滿流體以后換向器12自動換向,使得從噴嘴11流過來的流體不再進入量器13,而是進入量器13右側(cè)的回水槽,此時電子秤15可以稱出量器13中流體的重量，通過計算機17中的程序顯示結(jié)果可以看到流量值，之后打開放水閥14放水，當(dāng)量器13中的水全部都放完時,電子秤15清零,換向器12又自動換向到量器13-側(cè),使得流體不斷的注入,準備下一次實驗.
2.實驗數(shù)據(jù)
實驗過程中選取10個流量點進行實驗,單行程每點重復(fù)測量3次,正反行程各5次.對每個實驗點處的樣本取平均(30次平均值).實驗數(shù)據(jù)如表4,表5和表6所示，其中標(biāo)準流量是實驗過程中利用稱重法得到的流量,即流過金屬浮子流量計的流量,浮子高度是浮子在錐管中的垂直位置.同樣數(shù)據(jù)表中的第三列是利用公式(3)計算出來的非線性誤差.
3.實驗數(shù)據(jù)分析
如圖5所示為根據(jù)實驗過程中所得到的標(biāo)準流量和浮子高度之間的對應(yīng)關(guān)系曲線及相應(yīng)的利用最小二乘法得到的擬合直線.
下面對行程分別是45mm、50mm,55mm的浮子流量計的非線性誤差值作一下比較.從表4、表5，表6中的非線性誤差數(shù)據(jù)可以看出，在實驗過程中流量和浮子高度之間也并不是簡單的一對應(yīng)的線性關(guān)系,二者之間存在嚴重的非線性，這也進一步證明了在進行流量計算時不能利用公式(2)對流量和高度之間的關(guān)系進行線性化處理,而應(yīng)該利用公式(1)進行計算.
當(dāng)浮子行程是45mm(錐半角φ=21°06')時:最大非線性誤差γmax=12.43%，平均非線性誤差γ=6.71%.
當(dāng)浮子行程是50mm(錐半角中=18°16')時:最大非線性誤差γmax=11.45%,平均非線性誤差γ=5.08%.
當(dāng)浮子行程是55mm(錐半角φ=15°15')時:最大非線性誤差γmx=5.66%,平均非線性誤差V=3.28%.
對比.上述兩組最大非線性誤差和平均非線性誤差的數(shù)值可以看出，當(dāng)浮子行程為45mm、50mm,55mm，相應(yīng)的錐半角為φ=21°06'φ=18°16'φ=15°15'時浮子流量計非線性誤差的最大值和平均值也都有了很明顯的減小，其中金屬管浮子流量計的線性度即最大非線性誤差分別為γmax=12.43%γmax=11.45%γmax=5.66%,儀表的線性度得到了很好的.改善.
