金屬管浮子流量計(jì)非線性問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究?
發(fā)布時(shí)間：2023-02-08 08:55:00
1.實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示，采用稱(chēng)重法對(duì)金屬管浮子流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定.實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下所述:
實(shí)驗(yàn)中所需流體介質(zhì)來(lái)自高位穩(wěn)壓水塔,流體經(jīng)過(guò)進(jìn)水閥1進(jìn)入過(guò)濾罐2,3為標(biāo)準(zhǔn)表，可以監(jiān)視管道中的流量值,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4起選通作用,從平衡罐5流出的流體進(jìn)入金屬管浮子流量計(jì)8,再經(jīng)過(guò)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(mǎn)流體以后換向器12自動(dòng)換向,使得從噴嘴11流過(guò)來(lái)的流體不再進(jìn)入量器13,而是進(jìn)入量器13右側(cè)的回水槽,此時(shí)電子秤15可以稱(chēng)出量器13中流體的重量，通過(guò)計(jì)算機(jī)17中的程序顯示結(jié)果可以看到流量值，之后打開(kāi)放水閥14放水，當(dāng)量器13中的水全部都放完時(shí),電子秤15清零,換向器12又自動(dòng)換向到量器13-側(cè),使得流體不斷的注入,準(zhǔn)備下一次實(shí)驗(yàn).
2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選取10個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),單行程每點(diǎn)重復(fù)測(cè)量3次,正反行程各5次.對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)處的樣本取平均(30次平均值).實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4,表5和表6所示，其中標(biāo)準(zhǔn)流量是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中利用稱(chēng)重法得到的流量,即流過(guò)金屬浮子流量計(jì)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(jì)算出來(lái)的非線性誤差.
3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
如圖5所示為根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所得到的標(biāo)準(zhǔn)流量和浮子高度之間的對(duì)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(duì)行程分別是45mm、50mm,55mm的浮子流量計(jì)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中流量和浮子高度之間也并不是簡(jiǎn)單的一對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系,二者之間存在嚴(yán)重的非線性，這也進(jìn)一步證明了在進(jìn)行流量計(jì)算時(shí)不能利用公式(2)對(duì)流量和高度之間的關(guān)系進(jìn)行線性化處理,而應(yīng)該利用公式(1)進(jìn)行計(jì)算.
當(dāng)浮子行程是45mm(錐半角φ=21°06')時(shí):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(shí):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(shí):最大非線性誤差γmx=5.66%,平均非線性誤差V=3.28%.
對(duì)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(shí)浮子流量計(jì)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(jì)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.
