介质的粘度对转子流量计的影响

1、介绍

　　转子流量计是一种常用于实验的测量仪器，用于测量液体或气体的流量。它已在工业和科学研究中使用了150多年。由于结构简单，读取流程方便，故障困难，易于采用。在转子流量计的教科书和数据的计算中，中川当使用相同的转子流量计测量不同的液体时，存在密度校正，但在不同粘度液体的流量测量中没有校正。在该实验中，当用转子流量计测量乙酸乙酯和醋的流速时，发现从转子流量计读取的流速与实际流量非常不同。如果通过密度校正，乙酸乙酯和醋的密度与水的密度相似（5％至10％），校正值小。因此，转子流量计的使用必须注意液体粘度对转子流量计读数的影响。

2、实验结果

　　转子流量计最常见的转子形状如图1所示。左图的转子是最广泛使用的转子，是一个锥形转子;右图是珠子形状，是球形转子。利用这两种转子流量计，在测量之后，获得以下典型实例。在锥形转子流量计中，粘度为0.52mpa密度为900kg·m-3'的乙酸乙酯液的测定结果如图2所示。粘度为1.gmPa·s，密度为1050kg·m-3的醋的测定结果如图2所示。图3中所示的密度校正流量曲线是指仅通过密度校正的曲线，校正公式为。

　　式中：VS' - 实际体积流量：Vs - 流量计显示的体积流量; ρ - 水密度; ρf - 转子材料的密度; ρ' - 被测流体的密度。从图中可以看出，在锥形转子流量计中，粘度小（大于）水的液体的实际流量值大于（小于）理论流量值，并且两条曲线基本平行，并且实际流量的线性度很好。

　　用球形转子流量计测量乙酸乙酯的结果如图4所示。从图中可以看出，球形转子流量计的类型对粘度有很大影响，实际流量的线性度非常大。较差的。因此，在实验中不能忽略粘度对指示值的影响。

3、简要分析问题

　　转子流量计的原理如图5所示。它是一个微倒锥形玻璃管和一个转子。转子下侧和顶部之间的压力差是由通过转子和壁之间的环形空间的流体速度的增加引起的。孩子漂浮起来。当用伯努利方程导出时，忽略流体通过环的阻力，然后引入涉及转子形状和阻力损失（即粘度的影响）的校正因子C，即

　　其中：Vf转子量;转子的最大横截面积; Ao-转子所在的环形区域（即，玻璃管的横截面积与Af之间的差值）。对于某种形状的转子，CR取决于电阻损耗。

　　当具有不同粘度的液体通过环形空间时，电阻可以变化很大。因此，测量期间的读数与实际值有显着偏差。粘度对电阻损失的影响反映在环隙电阻系数ζ的雷诺数Re中。中等（为了区分雷诺数与管道流体，环空流体的雷诺数由Re表示），尽管在相关教科书中使用了不同转子类型的CR和Re。它们之间有一幅图，但是发现流量的测量值和液体的粘度之间的关系并不像密度的变化那么简单。

　　对于某种形状的转子，可以通过图6中所示的曲线找到等式（2）中的CR。从图中可以看出，使用Re。 CR的增加急剧增加;当Re。超过某个值后，CR基本不变，该值定义为Reoc。地点当流体通过转子和壁之间的环形间隙时，取Re。在Reoc之后，可以认为CR是常数，因此当Reo> Reoc时，液体粘度的变化不会影响读数，并且没有必要纠正粘度的变化;当Reo <Reoc时，液体粘度的变化在读数上。效果明显且必须纠正，但粘度的变化不同于密度的变化。后一种修正非常简单。一般教科书中有修正，粘度不能用简单的计算表示。在实际操作中很难计算Re。另一方面，沿转子流量计的顶部和底部。它也不同。所以当Re。 <Reoc，只能用实际液体校准。

　　在本实验中，乙酸乙酯，醋和水的密度，转子流量计密度与实际流量之间的差异在指示尺度上有很大差异，可以判断如图6所示的曲线：实际操作Re。必须工作少于或远低于Re。 。在该地区的范围内。

4、结论

　　粘度对转子流量计指示值的影响不容忽视。因此，在实验之前，必须首先通过流量计对不熟悉的介质进行计量和校对。使用流量曲线继续下一个实验，以避免不必要的实验错误。