容积式流量计的误差分析——主要影响因素分析

  图4-68中曲线3当流量很大时，又有向负方向倾斜的趋势，这主要是由流量计的压力损失△p和流体物性参数变化造成的。

  一、压力损失

  与其他流量计相比，容积式流量计的压力损失是比较大的，尤其是在测量高黏度流体时。它与流量的关系并非线性，一般呈二次曲线的规律变化。压力损失随流量的增加而增加。引起容积式流量计压力损失的原因主要有以下两个方面：
  a、由于容积式流量计的测量元件是靠被测流体的流动来推动的，因此为克服运动测量元件的机械摩擦阻力，势必要消耗一定的能量，即形成压力损失。
  b、克服流体黏性造成的流动阻力而形成的压力损失。

  1、层流模型
  当流量计的间隙较小，被测流体黏度较大时，可认为通过流量计间隙的漏流是层流流动、其压力损失对流量计误差特性的影响，即漏流量△Q可表示为：△Q=C1.△p/η
  其中△Q——漏油量，m³/s；C1——与流量计结构有关的常数；△p——压力损失，Pa；η——被测流体的动力黏度，Pa.s。

  2、湍流模型
  当流量计的间隙相对较大，被测流体黏度又较小时，可以认为通过流量计间隙的漏流是湍流流动。它几乎不受流体黏度的影响，其楼流量△Q与压力损失的关系

  式中 C2——与流量计结构有关的常数；P——被测流体的密度，kg/m³。

  实际情况可认为是处于式（4-174）和式（4-175）之间。由于目前容积式流量计的间隙都很小，故当被测流体为液体时，可按式（4-174）来考虑；当被测流体为气体时，因其黏度较小，可按式（4-175）计算。

  随着通过流量计流量的增加，流量计前后的压力损失也增加，漏流也随着增加。有时漏流增加的速度甚至比流量还快，致使有的容积式流量很大时，其误差曲线负方向倾斜，如图4-68中曲线3所示。

  二、物性参数

  a、流体黏度

  流体黏度对流量计误差的影响主要表现在以下两方面；

  1、当流体黏度增加时，流量计内流动阻力增加，这必将导致仪表进出口间压力损失的增加，对于一定的漏流间隙，漏流量将增加。

  2、对于相同的漏流间隙，黏度越高的流体应该越不容易泄漏。所以，当流体黏度增加时，漏流量应减少。

  显然，上述两方面的影响是相反的。经研究发现，流体黏度对流量计误差特性的影响不会太大。当测量准确度要求低于1%时，一般可以不考虑黏度的影响。

  b、流体密度

  当被测介质为气体时，主要考虑流体密度对误差的影响。当压力增加使气体密度增加时，流量计前后压力损失也随之增加，但实验表明，当气体密度增加时容积式流量计的差压随之增加，但漏流量的增加却很小，基本可以忽略。