实验二气体流量测定与流量计标定
一、实验目的
气体属于可压缩流体。气体流量的测量，虽然有一些与用于不可压缩流体相同的测量仪表但也有不少专用于气体的测量仪表，在测量方法和检定方法上也有一些特殊之处。显然，气体流量的测量与液体一样，在工业生产上和科学研究中，都是十分重要的。尤其是在近代，工业生产规摸的大型化和科学实验的微型化，往往这些流量、温度、压力等的检测仪表就成为关键问题。
目前，工业用有LZB系列转子流量计，实验室用有LZW系列微型转子流量计，可供选用。对于市售定型仪表，若流体种类和使用条件都按照规格规定，则读出刻度就能知道流量。但从精度上考虑，仍有必要重新进行校正。转子流量计自制是有困难的，因锥形玻璃管的锥度手工难于制作。但是，在科学研究中或其它某种场合，有时，不免还要根据某种特殊需要，创制一些新型测量仪表和自制一些简易的流量计。不论是市售的标准系列产品还是自制的简易仪表，使用前，尤其是使用一段时间后，都需要进行校正，这样才能保证计量的准确、可靠。
气体流量计的标定，一般采用容积法，用标准容量瓶量体积，或者用校准过的流量计作比较标定。在实验室里，一般采用湿式气体流量计作为标准计量器。它属于容积式仪表，事先应经标准容量瓶校准。实验用的湿式流量计的额定流量，一般有
0.2m3·h—1和0.5m3·h—1两种。若要标定更大流量的仪表，一般采用气柜计量体积。实验室往往又需用微型流量计，现时一般采用皂膜流量计来标定。
本实验采用标准系列中的转子流量计和自制的毛细管流量计来测量空气流量。并用经标准容量瓶直接校准好的湿式流量作为标准，用比较法对上述两种流量计进行检定，标定出流量曲线.，对毛细管流量计标定。通过本实验学习气体流量的测量方法，以及气体流量计的原理、使用方法和检定方法。同时，这些知识和实验方法对学习者在进行以下各项实验时，肯定会有帮助，尤其时对今后所从事的各种实验研究工作，也是有益处的。
二、实验原理
1．湿式气体流量计
该仪器属于容积式流量计。它是实验室常用的一种仪器，其构造主要由圆鼓形壳
体、转鼓及传动记数机构所组成，如图1所示。转鼓是由圆筒及四个弯曲形状的叶片所构成。四个叶片构成四个体积相等的小室。转鼓的下半部浸没在水中。充水量由水位器指示。气体从背部中间的进气管9处依次进入一室，并相继由顶部排出时，迫使转鼓转动。由转动的次数，通过记数机构，在表盘上计数器和指针显示体积。它配合秒表工作时，可直接测定气体流量。
工作时，依图1位置所示，气体由进气管进入，B 室正在进气，C 室开始进气，而D 室排气将尽，湿气气体流量计可直接用于测量气体流量，也可用来作标准仪器以检定其他流量计。
湿式气体流量计一般用标准容量瓶进行校准。标准容量瓶的体积为V V 。
湿式气体流量计体积示值为V W ，则两者差值△V 为：
△V=Vv —Vw （2—1）
当流量计指针旋转一周时，刻度盘上总体积为5升，一般配置1升容量瓶进行5次校准，流量计总体积示值为∑V w ，则平均校正系数为：
∑
∑?=W
W
V V C （2—2）
因此，经校准后，湿式气体流量计的实际体积流量为V S 与流量计示值V S ’之间的关系为：
''S W S S V C V V += （2—3）
2．转子流量计
转子流量计的构造原理如图2所示。
它是由一根垂直的略显锥形的玻璃管和转子
图1 湿式流量计结构简图
1—温度计；2—压差计；3—水平仪；4—排气管；5—转鼓；6—壳体；7—水位仪；8—可调支脚；9—进气管
（或称浮子）组成。锥形玻璃管截面积由上而下逐渐缩小。流体由下而上流过，由转子的位置决定流体的流量。
转子流量计与孔板流量计虽都以节流作用为依据，但孔板流量计是截面积不变，流量与压强差呈比例；而转子流量计则是压强差不变，流量与环隙截面积大小（即随转子位置而变）成比例。在一定流量下，当转子上下产生的压力差与转子的净重（重量-浮力）相平衡时，转子就停留在一定位置上。
g V g V pA R R R R ρρ-=? （2—4）
式中V R ——转子的体积，m 3；
A R ——转子的最大截面积，m 2；
R ρ——转子的密度，kg/m 3；
ρ——流体的密度，kg/m 3；
当转子停留在一定位置时，转子与玻璃管间环隙面积是一
定值，流速与静压强差的关系，与通过孔板流量计孔口时的情况是相似的。因此，可依照孔板流量计的流量公式写出：
g
p
g S c q R
R V ρ?=2 ρ
ρρR R R R R A gV S c )
(2-= （2—5）
式中V q ——流体的体积流量，m 3/s ；
p ?——转子上下间流体的压强差，Pa ；
ρ——被测流体的密度，kg/m 3；
S R ——转子与玻璃管环隙的截面积，m 2；
C R ——转子流量计的流量系数，与转子的形状以及流体通过环隙的Re 数有关。其具体数值由实验测定。
由上述原理可知，式中环隙截面积S R 随流量而改变，而S R 的大小也就表示转子位置的高低。因此，流量与转子位置保持一定关系。但式中△p 是不随流量而改变的，只是与转子的净重量有关。
标定气体流量计时，一般采用空气作为标定介质，标定温度为20
℃，压力为
图2 转子流量计
760mmHg 。当实际测量时，气体种类、温度和压力与标定时可能不同，这就需要进行换算。
若被测气体只是温度和压力改变，则可按下式换算：
1
22
11
2T p T p q q V V = （2—6） 式中2V q ——被测气体流量，m 3/s ；
1V q ——标定气体流量，m 3/s ；
p 1，T 1——标定时的压力，Pa ，和温度，K ； p 2，T 2——被测定时气体的压力，Pa ，和温度K 。
当被测气体种类改变时，而粘度与标定介质相近，流量系数C R 可视为常数，则可按下式换算：
2
11
21
2)()(ρρρρρρ--=R R V V q q （2—7）
式中1ρ——标定气体的密度，kg/m 3；
2ρ——被测气体的密度，kg/m 3。
3．毛细管流量计
毛细管流量计用于实验室里测量小流量的气体，较为方便。它是利用流体通过一小段毛细管，因阻力产生压强降。测压采用一种特殊装置，可防止指示剂被冲走，其构造如图3所示。根据测量范围，只要更换毛细管的
粗细与长短就可以了。一般采用水作为测压管的指示液。
毛细管流量计的构造原理，与孔板流量计类似。因此，亦可依照孔板流量计列出流量公式：
H
S C V p p S ?=2
ρ
ρρ)
(2-=i p
p gR S C （2—8）
式中C P ——毛细管流量计流量系数；
S p ——毛细管截面积，m 2；
i ρ——指示液的密度，kg/m 3。
图3 毛细管流量计
实验室里，为了简便，通常将自制的毛细管流量计经过直接标定，绘制成流量q V 与测压管液柱高度R 之间的关系曲线。
三、实验装置和流程
这套装置分两部分：一部分是标准容量瓶校准湿式气体流量计，装置主要部分是标准容量瓶（1000mL ）、平衡瓶和湿式气体流量计，如图4所示。
另一部分是用湿式气体流量计分别标定转子流量计和毛细管流量计。装置主要部分是气源、缓冲罐和湿式气体流量计，在中间并联连接转子和毛细管两种流量计。具体装置流程如图5所示。
图5 流量计校正和标定流程图
1—湿式气体流量计；2—毛细管流量计；3—转子流量计；
4—三通旋塞；5—缓冲罐；6—气源
主要设备及仪表参考规格 (1) 气源：流量3.6m 3/h 1台
(2) 湿式气体流量计：额定流量0.5m 3/h 1台
图4 湿式流量计校正的实验装置 1—湿式流量计；2—平衡瓶；3—标准容量瓶；4—三通阀
(3)玻璃转子流量计：LZB-6 1台
(4)毛细管流量计：1台
(5)标准容量瓶：1个
四、实验方法
1．湿式气体流量计的校准
检查三通阀的通向，使容量瓶与大气相通，而与湿式流量计断开。
调正湿式流量计的水平：转动支脚螺丝，直至水平仪内气泡居中为准。
向流量计内注入蒸馏水，其水位高低必须保持水位器中液面与针尖重合。
平衡瓶内注入蒸馏水后，提高其位置，向容量瓶内注水，使水面与上刻度线重合。
这时，便可开始校正试验。先转动三通旋塞，使容量瓶与湿式流量计接通，缓慢放下平衡瓶，使容量瓶内液面与下刻度线一齐，气体体积恰好为一升，然后记下流量计的体积示数、温度和压力。
湿式流量计指针旋转一圈为5升，故需依次对每一升重复上述操作一次，共作5组数据，求得其平均校正系数。
2．转子流量计的校检
先将缓冲罐上的放空阀完全打开，同时关闭出气阀，然后才能启动气源。
待气源运行正常后，再将三通阀旋至与转子流量计系统相通。缓慢的调节放空阀，使气体流量调到所需要数值。湿式流量计运转数周后，便可开始测定。读取转子流量计示数，用秒表和湿式流量计测量流量值。
在转子流量计测量范围内，测取5—6组数据。
3．毛细管流量计的标定
毛细管流量计的校检流程与转子流量计是并联的，因此，实验方法完全相同。这里不再重述。根据湿式流量计和秒表计数所求流量给毛细管流量标记刻度。
在实验过程中，应注意下列事项：
（1）在实验过程中，要经常注意湿式气体流量计的水位器和水平仪，不符合要求时要随时调整，以保证测量准确。
（2）校验气体流量计时，因为校准介质是可压缩流体，所以校准时的温度和压力一定要记准，切勿疏忽。
（3）气源为容积式设备，在启动前一定要打开放空阀，并用其来调节进入设备的
气体流量。
（4）管道连接一定要严密，切勿有泄露之处，否则测量准确度成问题。
（5）实验测定时，可用从小流量到大流量，再从大到小，两次数据取其平均值。
五、实验结果整理
1．湿式气体流量计校准数据
平均修正系数=
2．转子流量计校准数据
平均修正系数=
3．毛细管流量计校准数据
平均修正系数=
六、实验结果讨论
1．通过实验，分析这三种测气体的流量计各有什么特点？在使用上都应注意哪些事项？
2．试推导气体流量换算公式，并举一实例，改变气体种类温度或压力换算之。
中国石油大学（华东）流量计实验报告 实验日期：成绩： 班级：学号：姓名：教师： 同组者： 实验三、流量计实验 一、实验目的（填空） 1．掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途； 2．测定孔板流量计的流量系数 ，绘制流量计的矫正曲线； 3．了解两用式压差计的结构及工作原理，掌握其使用方法。 二、实验装置 1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称： 本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计，其结构如图1-3-1示。 F1——文丘利流量计；F2——孔板流量计；F3——电磁流量计； C——量水箱；V——阀门；K——局部阻力试验管路 图1-3-1 管流综合实验装置流程图
说明：本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8为局部阻力实验专用阀门，V10为排气阀。除V10外，其它阀门用于调节流量。 另外，做管流实验还用到汞-水压差计（见附录A ）。 三、实验原理 1．文丘利流量计 文丘利管是一种常用的量测有压管道 流量 的装置，见图1-3-2属压差式流量计。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的管道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的 测压管水头差 ，就可计算管道的理论流量 Q ，再经修正得到实际流量。 2．孔板流量计 如图1-3-3，在管道上设置孔板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的 测压管水头差 ，可计算管道的理论流量 Q ，再经修正得到实际流量。孔板流量计也属压差式流量计，其特点是结构简单。 图1-3-2 文丘利流量计示意图 图1-3-3 孔板流量计示意图 3．理论流量 水流从1-1断面到达2-2断面，由于过水断面的收缩，流速增大，根据恒定总流能量方程，若不考虑 水头损失 ，速度水头的增加等于测压管水头的减小（即比压计液面高差h ?），因此，通过量测到的h ?建立了两断面平均流速v 1和v 2之间的一个关系： 如果假设动能修正系数1210.αα==，则最终得到理论流量为： 式中 2K A g =，2221 1( )()A A A A μ= -，A 为孔板锐孔断面面积。 4．流量系数 （1）流量计流过实际液体时，由于两断面测压管水头差中还包括了因 粘性 造成的水头损失，流量应修正为： 其中 1.0α<，称为流量计的流量系数。
实验一 流量计校核实验 一、实验目的 1．了解孔板流量计、文丘里流量计的构造、原理、性能及使用方法。 2．掌握流量计的标定方法。 3．学习合理选择坐标系的方法。 二、实验原理 流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差，它与流量有如下关系： 采用正U 形管压差计测量压差时，流量Vs 与压差计读数R 之间关系有： (1) 式中： V s 被测流体（水或空气）的体积流量，m 3/s ； C 流量系数（或称孔流系数），无因次； A 0 流量计最小开孔截面积，m 2，A 0=(π/4)d 02； 下上－P P 流量计上、下游两取压口之间的压差，P a ； ρ 被测流体（水或空气）的密度，Kg/m 3； A ρ U 形管压差计内指示液的密度，Kg/m 3； ρ１ 空气的密度，Kg/m 3； R U 形管压差计读数，m ； 式3-1也可以写成如下形式： (1a) 若采用倒置U 形管测量压差： ρgR P P ＝－下上 （忽略空气对测量的影响）则流量系数C 与流量的关系为： () ρ 下上－P P CA V s 20 =() ρ ρρ120 -=A s gR CA V ρ ρρ) 1(2-= A gR A V C s
(2) 用体积法测量流体的流量V s ，可由下式计算： (3) (4) 式中：V s 水的体积流量，m 3/s ； △t 计量桶接受水所用的时间，s ； A 计量桶计量系数； △h 计量桶液面计终了时刻与初始时刻的高度差，mm ，△h=h 2-h 1； V 在△t 时间内计量桶接受的水量，L 。 改变一个流量在压差计上有一对应的读数，将压差计读数 R 和流量V s 绘制成一条曲线即流量标定曲线。同时用式（1a ）或式（2）整理数据可进一步得到流量系数C —雷诺数Re 的关系曲线。 (5) 式中：d —实验管直径，m ； u —水在管中的流速，m/s 。 三、实验内容 1、以涡轮流量计为基准，对孔板流量计进行校核，并绘制校核曲线。 2、以转子流量计为基准，对孔板流量计进行校核，并绘制校核曲线。 实验二 离心泵特性曲线测定 一、实验目的 1. 了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作； 2. 掌握离心泵特性曲线测定方法。 二、基本原理 离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量V 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实 gR A V C s 20=A h V ??=t V V s ??= 310μ ρdu = Re
电磁流量计零点校正方法 一 、 各键的功能所述如下： C/CE C/CE 键用于在操作模式与菜单之间切换。 STEP STEP 键是两个箭头键中的一个。STEP 用于向前滚动 菜单。所有需要的参数都可访问。 DATA DATA 键是两个箭头键中的一个。DATA 用于向后滚动 菜单。所有需要的参数都可访问。 ENTER 功能可通过长按向上箭头键激活。 ENTER 用于开呈关闭程序保护。此外，ENTER 还可 用于访问更改参数的数值，接受新值或者新的选 项，ENTER 功能有效时间为10秒。如果在10秒内 未输入，旧的数值将重新显示在转换器上。 注意：电磁流量计在进行“零点校正”时，必须保证流量计所处管道中是充满所测介质，且管道中的介质处于静止状态。 二、操作步骤 长 按 ENTER
在显示状态下按“C”键→进入菜单→连续按“STEP”键翻页至→“prog protection on”→长按“DATA”键（当屏幕闪烁时松手）进入此项→并变为“prog protection off”→连续按“STEP”键翻页至“Low flow cut-off 1%(小流量切除)”→长按“DATA”键（当屏幕闪烁时松手）进入此项“Low flow cut-off 1%”改变为“Low flow cut-off 0%”→长按“DATA”键保存→连续按“STEP”键翻页至“System zero adj ****mV”并记录原始数值→长按“DATA”键进入→按“STEP”翻页至“Automatic”（自动校准）→长按“DATA”确认，自动校准开始（时间约为1分钟，校准完后仪表会自动记录下校准值）校准完成后→连续按“STEP”翻页至→“Low flow cut-off 0%”→长按“DATA”进入此项→把“Low flow cut-off 0%”改变为“Low flow cut-off 1%以上”（数值输入方法：“DATA”键为增加数值、“STEP”为移动位置）更改完成后→长按“DATA”确认→连续按“STEP”翻页至→“prog protection off”→更改为“prog protection on”即可→按“C”键直至返回到主测量界面。 三、电磁流量计密码输入 在显示状态下按“C”→进入菜单→连续按“STEP”翻页至→ “CODE NUMBER”→长按“DATA”（当屏幕闪烁时松手）进入此 项→输入密码“4000”（数值输入方法如下：连续按4次“DATA” 键，增加数值。然后按3次“STEP“移动光标即输入了4000） →长按“DATA”确认，输入密码成功，输入密码后，可更改电
中南大学 仪器与自动检测实验报告 冶金科学与工程院系冶金专业班级 姓名学号同组者同班同学 实验日期2013 年 4 月 08 日指导教师 实验名称：流量计性能测试实验 一、实验目的 1．掌握流量计性能测试的一般实验方法； 2．了解倒U型压差计的使用方法； 3．应用体积法，测定孔板流量计、文丘里流量计的标定曲线; 4．验证孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数C0与雷诺数Re的关系曲线。 二、实验原理 流体流过孔板流量计或文丘里流量计时，都会产生一定的压差，而这个压差与流体流过的流速存在着一定的关系。 1．孔板流量计或文丘里流量计的标定 流体在管内的流量可用体积法测量： V= a·?h /τ(1) 式中：V——管内流体的流量，L/s； a——体积系数，即计量筒内水位每增加1cm所增加的水的体积，本实验中a=0.6154 L/cm；
?h ——计量筒液位上升高度，?h = h1- h0，cm ； h1——计量筒内水位的初始读数，cm ； h0——计量筒内水位的终了读数，cm ； τ ——与?h 相对应的计量时间，s 。 测出与V 相对应的孔板流量计（或文丘里流量计）的压差读数R ，即可在直角坐标纸上标绘出对应流量计的V ～R 标定曲线。 其中， R ——孔板流量计（或文丘里流量计）的压差读数，cm 。 2．孔流系数C0与雷诺数Re 关系测定 流体在管内的流量和被测流量计的压差R 存在如下的关系： 3 00102??? ?=ρ P C A V (2) 其中，2 10-???=?g R P ρ （3） 2 00102??= Rg A V C (4) 式中： A0——孔板流量计的孔径（或文丘里流量计喉径）的截面积，m2，本实验中孔板孔d0=17.786mm ，文丘里流量计喉径d0=19.0mm ； C0——孔板流量计（或文丘里流量计）的孔流系数； g ——重力加速度，g=9.807m/s2。 又知 μ ρ du = Re （5） 式中： Re ——雷诺数； d ——水管的内径，m ，本实验中d =0.0238m ； ρ—— 流体的密度，kg/m3； μ—— 流体的粘度，Pa ·s 。 u ——水管内流体流速，m/s,
流量计实验报告
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告 实验日期：成绩： 班级：学号：姓名：教师：李成华 同组者： 实验三、流量计实验 一、实验目的（填空） 1．掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途； 2．测定孔板流量计的流量系数 ，绘制流量计的校正曲线； 3．了解两用式压差计的结构及工作原理，掌握其使用方法。 二、实验装置 1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称： 本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计，其结构如图1-3-1示。
F1——文丘里流量计；F2——孔板流量计；F3——电磁流量计；C——量水箱；V——阀门；K——局部阻力实验管路 图1-3-1 管流综合实验装置流程图
说明：本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8为局部阻力实验专用阀门，V10为排气阀。除V10外，其它阀门用于调节流量。 另外，做管流实验还用到汞-水压差计（见附录A）。 三、实验原理 1．文丘利流量计 文丘利管是一种常用的量测有压管道流量的装置，见图1-3-2属压差式流量计。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的管道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的测压管水头差，就可计算管道的理论流量Q ，再经修正得到实际流量。 2．孔板流量计 如图1-3-3，在管道上设置孔板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的测压管水头差，可计算管道的理论流量
流量计流量的校正实验一．实验目的 1.熟悉孔板流量计、文丘里流量计的构造、性能及安装方法。 2.掌握流量计的标定方法之一——容量法。 3.测定孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。二．基本原理对非标准化的各种流量仪表在出厂前都必须进行流量标定，建立流量刻度标尺（如转子流量计）、给出孔流系数（如涡轮流量计）、给出校正曲线（如孔板流量计）。使用者在使用时，如工作介质、温度、压强等操作条件与原来标定时的条件不同，就需要根据现场情况，对流量计进行标定。孔板、文丘里流量计的收缩口面积都是固定的，而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变，据此来测量流量，因此，称其为变压头流量计。而另一类流量计中，当流体通过时，压力降不变，但收缩口面积却随流量而改变，故称这类流量计为变截面流量计，此类的典型代表是转子流量计。 1、孔板流量计的校核 孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计之一，本实验采用自制的孔板流量计测定液体流量，用容量法进行标定，同时测定孔流系数与雷诺准数的关系。 孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而设计的，流体通过锐孔时流速增加，造成孔板前后产生压强差，可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。其基本构造如图1所示。若管路直径为d 1，孔板锐孔直径为d 0，流体流经孔板前后所形成的缩脉直径为d 2，流体的密度为ρ，则根据柏努利方程，在界面1、2处有： 图1 孔板流量计 2221122u u p p p ρρ --?==或 =由于缩脉处位置随流速而变化，截面积又难以指导，而孔板孔径的面积是已知的，因此， 2A 0A 用孔板孔径处流速来替代上式中的，又考虑这种替代带来的误差以及实际流体局部阻力造成的0u 2 u
实验二气体流量测定与流量计标定 一、实验目的 气体属于可压缩流体。气体流量的测量，虽然有一些与用于不可压缩流体相同的测量仪表但也有不少专用于气体的测量仪表，在测量方法和检定方法上也有一些特殊之处。显然，气体流量的测量与液体一样，在工业生产上和科学研究中，都是十分重要的。尤其是在近代，工业生产规摸的大型化和科学实验的微型化，往往这些流量、温度、压力等的检测仪表就成为关键问题。 目前，工业用有LZB 系列转子流量计，实验室用有LZW 系列微型转子流量计，可供选用。对于市售定型仪表，若流体种类和使用条件都按照规格规定，则读出刻度就能知道流量。但从精度上考虑，仍有必要重新进行校正。转子流量计自制是有困难的，因锥形玻璃管的锥度手工难于制作。但是，在科学研究中或其它某种场合，有时，不免还要根据某种特殊需要，创制一些新型测量仪表和自制一些简易的流量计。不论是市售的标准系列产品还是自制的简易仪表，使用前，尤其是使用一段时间后，都需要进行校正，这样才能保证计量的准确、可靠。 气体流量计的标定，一般采用容积法，用标准容量瓶量体积，或者用校准过的流量计作比较标定。在实验室里，一般采用湿式气体流量计作为标准计量器。它属于容积式仪表，事先应经标准容量瓶校准。实验用的湿式流量计的额定流量，一般有 0.2m3h 1和0.5m3h 1两种。若要标定更大流量的仪表，一般采用气柜计量体积。实验室往往又需用微型流量计，现时一般采用皂膜流量计来标定。 本实验采用标准系列中的转子流量计和自制的毛细管流量计来测量空气流量。并用经标准容量瓶直接校准好的湿式流量作为标准，用比较法对上述两种流量计进行检定，标定出流量曲线.，对毛细管流量计标定。通过本实验学习气体流量的测量方法，以及气体流量计的原理、使用方法和检定方法。同时，这些知识和实验方法对学习者在进行以下各项实验时，肯定会有帮助，尤其时对今后所从事的各种实验研究工作，也是有益处的。 二、实验原理 1．湿式气体流量计 该仪器属于容积式流量计。它是实验室常用的一种仪器，其构造主要由圆鼓形壳
流量计流量的校正实验 一． 实验目的 1. 熟悉孔板流量计、文丘里流量计的构造、性能及安装方法。 2. 掌握流量计的标定方法之一——容量法。 3. 测定孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。 二． 基本原理 对非标准化的各种流量仪表在出厂前都必须进行流量标定，建立流量刻度标尺（如转子流量计）、给出孔流系数（如涡轮流量计）、给出校正曲线（如孔板流量计）。使用者在使用时，如工作介质、温度、压强等操作条件与原来标定时的条件不同，就需要根据现场情况，对流量计进行标定。 孔板、文丘里流量计的收缩口面积都是固定的，而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变，据此来测量流量，因此，称其为变压头流量计。而另一类流量计中，当流体通过时，压力降不变，但收缩口面积却随流量而改变，故称这类流量计为变截面流量计，此类的典型代表是转子流量计。 1、孔板流量计的校核 孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计之一，本实验采用自制的孔板流量计测定液体流量，用容量法进行标定，同时测定孔流系数与雷诺准数的关系。 孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而设计的，流体通过锐孔时流速增加，造成孔板前后产生压强差，可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。其基本构造如图1所示。 若管路直径为d 1，孔板锐孔直径为d 0，流体流经孔板前后所形成的缩脉直径为d 2，流体的密度为ρ，则根据柏 努利方程，在界面1、2处有： 图1 孔板流量计 2 2 21 12 2 u u p p p ρ ρ --?= = 或 = 由于缩脉处位置随流速而变化，截面积2A 又难以指导，而孔板孔径的面积0A 是已知的，因此，用孔板孔径处流速0u 来替代上式中的2u ，又考虑这种替代带来的误差以及实际流体局部阻力造成的能
（）差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量地平方成正比.在差压式流量计仪表中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛 地应用.孔板流量计理论流量计算公式为：式中，为工况下地体积流量，；为流出系数，无量钢；β，无量钢；为工况下孔板内径，；为工况下上游管道内径，；ε为可膨胀系数，无量钢；Δ为孔板前后地差压值，；ρ为工况下流体地密度，.对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量地实用计算公式为： 式中，为标准状态下天然气体积流量，；为秒计量系数，视采用计量单位而定，此式×；为流出系数；为渐近速度系数；为工况下孔板内径，；为相对密度系数，ε为可膨胀系数；为超压缩因子；为流动湿度系数；为孔板上游侧取压孔气流绝对静压，；Δ为气流流经孔板时产生地差压，. 差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高地场合则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）流量计算机，组分不稳定时还需要配置在线密度计（或色谱仪）等.流量计算器.（）速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理地一类流量计.工业应用中主要有：①涡轮流量计：当流体流经涡轮流量传感器时，在流体推力作用下涡轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，涡轮转动周期地改变磁电转换器地磁阻值，检测线圈中地磁通随之发生周期性变化，产生周期性地电脉冲信号.在一定地流量（雷诺数）范围内，该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体地体积流量成正比.涡轮流量计地理论流 量方程为：式中为涡轮转速；为体积流量；为流体物性（密度、粘度等），涡轮结构参数（涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等）有关地参数；为与涡轮顶隙、流体流速分布有关地系数；为与摩擦力矩有关地系数. ②涡街流量计：在流体中安放非流线型旋涡发生体，流体在旋涡发生体两侧交替地分离释放出两列规则地交替排列地旋涡涡街.在一定地流量（雷诺数）范围内，旋涡地分离频率与流经涡街流量传感器处流体地体积 流量成正比.涡街流量计地理论流量方程为：式中，为工况下地体积流量，；为表体通径，；为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面积之比；为旋涡发生体迎流面宽度，；为旋涡地发生频率，；为斯特劳哈尔数，无量纲. ③旋进涡轮流量计：当流体通过螺旋形导流叶片组成地起旋器后，流体被强迫围绕中心线强烈地旋转形成旋涡轮，通过扩大管时旋涡中心沿一锥形螺旋形进动.在一定地流量（雷诺数）范围内，旋涡流地进动频率与流经旋进涡流量传感器处流体地体积流量成正比.旋进旋涡流量计地理论流量方程 为：式中，为工况下地体积流量，；为旋涡频率，；为流量计仪表系数，(为 脉冲数). ④时差式超声波流量计：当超声波穿过流动地流体时，在同一传播距离内，其沿顺流方向和沿逆流方向地传播速度则不同.在较宽地流量（雷诺数）范围内，该时差与被测流体在管道中地体积流量（平均流速）成正比.超声波流量计地流量方程式为：
实验报告——流量标定装置和流量计标定实验 实验人： 实验时间： 一、实验目的 1.了解流量标定装置；掌握钟罩式流量标定装置的工作原理和操作方法，流量计的标 定方法。 2.对被检流量计精度进行标定 二、实验原理 1.流量和累计流量的概念 2.流量计：了解浮子流量计的基本原理 3.钟罩式气体流量标定装置示意图 三、实验步骤 1.熟悉流量标定装置结构、开关、阀门、工作原理。 2.启动风机，观察钟罩工作是否正常。 3.掌握钟罩刻度读数和秒表计时方法；掌握流量计的读数和单位 4.通过加减砝码的方式可以使得进出气体加快或者减慢时间。 5.重复测量三组，比较差别，由此得出流量计误差。 四、数据处理 1.流量计示数：0.46m3/h 3 1
480 560 80 10.21 78 0.472 流量平均值：0.485m3/h 标准差：0.019m3/h 流量值：（0.485±0.019）m3/h 2.流量计示数：0.43m3/h 3 310 390 80 10.21 85 390 470 80 10.21 83 0.443 470 550 80 10.21 86 0.428 流量平均值：0.437m3/h 标准差：0.006m3/h 流量值：（0.437±0.006）m3/h 3.流量计示数：0.50m3/h 初始刻度/cm 终止刻度/cm 间隔/cm 体积/L 所用时间/s 流量/m3 330 410 80 10.21 72 410 490 80 10.21 73 0.504 490 570 80 10.21 73 0.504 流量平均值：0.508 m3/h 标准差：0.004m3/h 流量值：（0.508±0.004）m3/h 4.初始分析 流量计示数/m3/h实测示数/m3/h绝对误差/m3/h相对误差 0.46 0.485 0.025 5.25% 0.43 0.437 0.007 1.60% 0.50 0.508 0.008 1.57% 绝对误差平均值：0.013m3/h 绝对误差方差：0.008m3/h 标定结果：真实示数=（流量计示数+绝对误差平均值±0.008）m3/h 5.实验结果评定 首先，从三组数据来看，明显可以看出第一组第一次测量的数据的人为误差很大，这是因为第一次测量的时候，读数者和秒表计时者之间的配合出现了一些问题，导致第一次测量的随机误差比较大，对整个实验的结果产生了一定程度上的影响，不过从整体上来看，本次标定实验的结果还是很好的，除了第一组第一个数据之外的相对误差不超过2%，比较理想。 然后，从三次测量结果来看，实际示数和流量计示数之间只是相差一个常数，这也说明了流量计本身的度量是精确的，只是刻度标定的不是很准确，经过测量，我们给出了标定公式： 真实示数=（流量计示数+0.013±0.008）m3/h （不确定度由标准差给出，并非置信区间） 最后，谈一点实验感想，本次测量的主要误差来源，人为因素，当然系统误差我们并没有考虑，因为单凭本次实验无法发现系统误差，但是人为误差本是可以避免的，在以后的实验中要吸取教训。 2
实 验 报 告 Experimentation Report of Taiyuan teachers College 系部： 化学系 年级： 大四 课程：化工实验 姓名： 学号： 日期：2012/09/19 项目：流量计的流量校正 一、实验目的： 1.学会流量计的校正方法。 2.通过孔板流量计孔流系数的测定，了解孔流系数的变化规律。 二、实验原理： 孔板流量计是最常用的一种利用测定流体的压差来确定流体流量的流量测量仪表。 根据伯努利方程式，管路中流体的流量与压差计读数的关系为： 流量计的孔流系数确定以后，就可根据上式，由压差计读数来确定流量。流量计的校正 就是要确定孔板流量计的孔流系数。 影响孔板流量计孔流系数的因素很多，如流动过程的雷诺数、孔口面积与管道面积比、测压方式、孔口形状及加工光洁度、孔板厚度和管壁粗糙度等。对于测压方式、结构尺寸、加工状况等均已规定的标准孔板， 当实验装置确定，m 确定， 测定过程中，用基准流量计测定管路中的流量，用压差计测定孔板前后的压差，即可通 ρ ρρρgR A C p p A C V A b a s )(2) (20 00 0-=-=),(0m R f C e =管道面积孔口面积= m ) (0e R f C =
过①式求出值。 三、实验装置： 1.设备参数：管道直径0.027m，孔板直径0.018m 2.实验装置：水泵，U型管压计，孔板流量计，涡轮流量计，调节阀门，水箱 四、实验步骤： 1.水箱充水至80%。 2.实验开始前，关闭流体出口控制阀门，打开水银压差计上平衡阀。 3.启动循环水泵。 4.分别进行管路系统、引压管、压差计的排气工作，排出可能积存在系统内的空气，以 保证数据测定稳定、可靠。 ①管路系统排气：打开出口调节阀，让水流动片刻，将管路中的大部分空气排出，然后 将出口阀关闭，打开管路出口端上方的排气阀，使管路中的残余空气排出。 ②引压管和压差计排气：依次打开并迅速关闭压差计上方的排气阀，反复操作几次，将 引压管和压差计内的空气排出。排气时要注意严防U型压差计中的水银冲出。 5.排气结束后，关闭平衡阀。 6.将出口控制阀开到最大，观察最大流量范围或最大压差变化范围，据此确定合理的实 验布点。 7.根据实验布点调节流量，读出每一流量下的△P值。注：流量调节后，须稳定一段时 间，方可测取有关数据。 8.实验结束时，先打开平衡阀，关闭出口阀门，再关泵和电源。 五、实验注意事项： 1.检查应开、应关的阀门。 2.排气中，严防U型压差计中的水银冲出。 3.待流动稳定后才能测试数据，每经过一次流量调节需3~5min稳定。 4.在最大流量范围内，合理进行实验布点。 六、实验数据记录： 1、实验数据记录 （1）流量计校正
流量计校核实验报告 一、实验目的 1、熟悉孔板流量计和文氏流量计的构造及工作原理； 2、掌握流量计标定方法之一——称量法； 3、测定孔板流量计和文氏流量计的孔流系数，掌握孔流系数随雷诺数的变化规律； 4、测定孔板流量计和文氏流量计的流量与压差的关系。 二、实验原理 常用的流量计大都按标准规范制造，出厂前厂家需通过实验为用户提供流量曲线：或给出规定的流量计算公式用的流量系数，或将流量读数直接刻在显示仪表上。如果用户遗失出厂的流量曲线；或被测流体的密度与工厂标定所用流体不同；或流量计经长期使用而磨损；或使用自制的非标准流量计时，都必须对流量计进行标定。 孔板流量计和丘里流量计是应用最广的节流式流量计，本实验就是通过测定节流元件前后的压差及相应的流量来确定流量系数。 （一）孔板流量计 孔板流量计的构造原理如图1-1所示，在管路中装有一块孔板，孔板两侧接出测压管，分别与U 形压差计相连接。 孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。 若管路直径为1d ，孔板锐孔直径为0d ；流体流经孔板后所形成缩脉的直径为2d ；流体密度为ρ。 在截面积I 、II 处，即孔板前导管处和缩脉处的速度和压强分别为1212u u p p ，与，，根据柏努利方程可得： 222112 2u u p p ρ --= （1） 或 = （2） 由于缩脉位置因流速而变，截面积2S 又难于知道，而孔板孔径的面积0S 是已知的，测压器的位置在设置一旦制成后也是不变的。因此，用孔板孔径处流速0u 来代替式（2）中的 2u ；又考虑到实际流体因局部阻力所造成的能量损失，故需用系数C 加以校正。式（2）就 可改写为： 图1－1 孔板流量计构造原理图
2016年实训试验室建设方案 河北工程技术学院土木工程学院 2016年03月18日
河北工程技术学院 2016年实训试验室建设方案 为进一步加强土木工程学院土木工程专业和建筑工程技术专业、建筑电气工程技术专业建设和课程开发建设和课程开发，提高人才培养质量，增强学生的实践能力，经认真研究、多方考察，结合人才培养方案提出了2016年实训室建设方案，现将方案提交学院研究审批。 一、建设思路： 围绕学院的定位和为本科教学做准备的要求，以服务建筑类专业为主，突出专业基础课程的试验项目开发，以提供教学服务、培训服务、技术服务、职业资格鉴定服务为目标，紧贴社会需求，加强对内对外服务，建设成一个硬件与软件均处于国内领先水平的职业技能实训基地，起到服务、带动、示范作用，营造良好的实践教学环境。 二、土木工程实验室调查分析 根据土木工程专业应有实验（实训）室调查结果，结合我校土木工程专业实验（实训）室建设情况，得出我校需扩建、新建实验（实训）室项目。分析结果如表1-1所示。 表1-1 实验（实训）室情况分析表 应有实验（实训）室已有实验室扩建实验室新建实验室物理实训室 力学实训室 土力学实训室 土木工程材料实训室框架实训室 建筑CAD实训室天正CAD实训室 PKPM实训室 资料管理实训室 三好实训室 物理实训室 力学实训室 土力学实训室 土木工程材料实训室 框架实训室 建筑CAD实训室 天正CAD实训室 广联达实训室 土木工程材料实训室 PKPM实训室 资料管理实训室 三好实训室 水力学实验室
广联达实训室 水力学实验室 三、建设项目： 新建项目一：建筑工程PKPM软件实训室90.4万元。 新建项目二：建筑工程品茗资料实训室10万元。 新建项目三：建筑工程虚拟仿真（三好）综合实训室35万元。 新建项目四：水力学实验室28.42万元。 扩建项目一：土木工程材料实验室12.395万元 四、建设意见及费用： 经论证，该实训室项目是为专业基础课程和专业课程服务的实验实训室，可开设的实验实训项目能满足土木工程学院各专业的基本实践教学要求。项目建设资金共计176.215万元。
实验十五 转子流量计的校正 转子流量计是使用较广泛的一种流量测量仪器，其上标有流量刻度值，但在使用前，一般需进行校正。 一．实验目的 （1） 了解转子流量计流量测定的工作原理。 （2） 获得转子流量计的校正实验刻度值。 （3） 明确流量计校正的重要性和掌握校正方法。 二．实验原理 转子流量计的流体通道为一垂直的锥角约为4。的微锥形玻璃管内置一转子（也称浮子）。当被测流体以一定流量自下而上流过锥形管时，在转子的上、下端面形成一个压差，该压差产生了升力，当升力达到一定值时，便能将转子向上浮起。但随着转子的上浮，转子与锥形管之间的环隙通道面积增大，环隙中流速减小，转子两端的压差也随之减小。 因此，当转子浮升至某一高度，转子所受的升力恰好等于其重力时，转子便平衡悬浮在此高度上。转子的这一平衡悬浮高度，随转子的两端面的压差，也即流量的大小而变化，它可由转子的受力平衡导出，参见图15-1，转子上，下端的压差按伯努利定律由两部分组成。一部分由位差引起的，该部分压差造成的升力即为通常所说的浮力F 1，其值等于同体积流体的重量。另一部分由动能差引起，其值为F 2 f A u u F )(221202-=ρ （1） 根据物料衡算关系 01 01u A A u = （2） 式中：A f ——转子最大截面积。 A 0——转子平衡时相应于0—0处的环隙面积。 A ｉ——玻璃管截面积。 V f ——转子体积 ρf ——转子密度 f A A A u F ])(1[221 0202-=ρ （3） 这样转子的受力平衡条件为 g V f f ρ=+g V f ρf A A A u ])(1[221 020-ρ （4）
管路设计与安装 一、实验目的及基本要求 1．实验目的 (1)综合运用流体力学基本原理与操作技能，设计并安装“流量计 校核”与“突然扩大、缩小局部阻力系数的测定”两个实验装置； (2) 掌握常用工具的使用方法，学习管路的组装、试压、冲洗及 拆除操作方法； (3) 学习管路系统的运行测试及停车方法。 2．对化工管路装拆的基本要求: (1) 化工管路布置的一般要求：在管路布置及安装时，主要考虑安装、检修、操作的方便及安全，同时尽可能减少基建费用，并根据生产的特点、设备的布置、材料的性质等加以综合考虑。 ①化工管路安装时，各种管线应成平行铺设，便于共用管架，要尽量走直线，少拐弯，少交叉，以节约管材，减小阻力，同时力求做到整齐美观； ②为便于操作及安装检修，并列管路上的零件与阀门位置应错开安装； ③管子安装应横平竖直，水平管其偏差不大于 15mm/10m，垂直管其偏差不大于10mm/10m； ④管路安装完毕后，应按规定进行强度和严密度试验；
⑤管路离地面的高度以便于检修为准,但通过人行道时,最低点离地面不得小于2m。 (2) 常见管件及阀门、流量计的安装要求： ①转子流量计是用来测量管系中流体流量的，其安装有严格的要求。它必须垂直安装在管系中，若有倾斜，会影响测量的准确性，严重时会使转子升不上来。转子流量计前后各应有相应的直管段，前段应有15～20d 的直管段，后段应有5d 左右的直管段（d 为管子内径），以保证流量的稳定。 ②阀门的装拆：截止阀结构简单，易于调节流量，但阻力较大。安装时，应使流体从阀盘的下部向上流动，目的是减小阻力，开启更省力。在关闭状态下阀杆、填料函部不与介质接触,以免阀杆等受腐蚀。闸阀密封性能好，流体阻力小，但不适用输送含有晶体和悬浮溶物的液体管路中。 ③活动接头是管系中常见的管件，在闭合管系时，它应是最后安装，拆除管系时，应首先从活动接头动手。 (3) 泵的管路布置总的原则是保证良好的吸入条件与检修方便 ①为增加泵的允许吸上高度, 吸入管路应尽量短而直,减少阻力, 吸入管路的直径不应小于泵吸入口直径. ②在泵的上方不布置管路,有利于泵的检修. 3、对指导教师的要求 (1) 指导教师对实训重点进行相应的讲解，给学生进行分组； (2) 组织学生观看有关化工管路方面的教学录像，使学生对化工管路有一定感性认识；
一、实验目的 1. 分别用三角堰、涡轮流量计、水银比压计校正孔板流量计，实验测定流量计的流量 系数。 2. 制作流量系数 与雷诺数 关系曲线，并确定 = 的范围和数值。 二、 实验原理 孔板是常用的流量计，都是利用改变流道截面的方法使截面前后测压管水头差发生变化，通过测量测压管水头差计算流量。如果将流体视为理想流体，则根据连续方程和伯努利方程有 = 1? Ω 2 实际流体都是有粘性的，考虑粘性影响后引入修正系数，即流量系数 μ ，于是实际流量为 实= 1? Ω 2 由于流量系数的引入考虑了粘性的影响，因此根据相似原理，流量系数为雷诺数的函数。 三、 设备与仪器 实验设备包括三角量水堰、涡轮流量计、水银比压计、孔板流量计、水泵数显高度尺、水箱等。 流量采用三角量水堰进行测量。通过测量堰上水头高度，可由 Q-H 关系式求得流量 Q。 采用水银比压计测量孔板上的测压管水头差。 读出温度计上显示的温度，通过查表确定 υ。 四、 实验步骤 1. 在启动水泵前将泵前阀和调节阀关死。 2. 启动水泵后将泵前阀和调节阀完全打开，泵运行的同时排出试验管路内的空气。 3. 将排气阀打开，排空水银比压计及连接管内的空气，并检查空气是否完全排空。 4. 通过调节控制阀的开关确定实验工况点，记录与水银比压计高度差相对应的实验数 据。 5. 将泵前阀关死，然后关闭水泵。 五、实验数据记录及处理
0.580 0.6000.6200.6400.6600.6800.7004.20 4.30 4.40 4.50 4.60 4.70 4.80 4.90 5.00 三角堰μ-lg(Re)关系曲线 0.580 0.600 0.620 0.640 0.660 0.680 0.700 4.20 4.30 4.40 4.50 4.60 4.70 4.80 4.90 5.00 涡轮流量计μ-lg(Re)关系曲线
煤矿抽放瓦斯利用孔板流量计 计算抽放方法及参考系数 孔板流量计由抽采瓦斯管路中增加的一个中心开孔的节流板、孔板两侧的垂直管段和取压管等组成，如下图。当气体流经管路内的孔板时，流束将形成局部收缩，在全压不变的条件下，收缩使流速增加、静压下降，在节流板前后便会产生静压差。在同一管路截面条件下，气体的流量越大，产生的压差也越大，因而可以通过测量压差来确定气体流量。 瓦斯混合气体流量由下式计算： Q=Ｋb△h1/2δ P δ T (1) 该公式系数计算如下： Ｋ＝189.76a mD2(2) b=(1/(1-0.00446x))1/2(3) δ P =(P T /760)1/2(4) δ T =(293/(273+t))1/2(5) 式中： Q—瓦斯混合流量，米3/秒； Ｋ—孔板流量计系数，由实验室确定见表-4实际孔板流量特性系数K b—瓦斯浓度校正系数，由有关手册查表-3瓦斯浓度校正系数b值表 △h—孔板两侧的静压差，mmH 2 O，由现场实际测定获取； δ P— 压力校正系数； δ T— 温度校正系数；
x--混合气体中瓦斯浓度，%； t--同点温度，℃； a --标准孔板流量系数；(在相关手册中查出) m--孔板截面与管道截面比； D--管道直径，米； P T --孔板上风端测得的绝对压力，毫米水银柱； P T =测定当地气压(毫米水银柱)+该点管内正压(正)或负压(负)(毫米水柱)÷13.6 为了计算方便，将δ T 、δ P 、b、K 值分别列入表1、表2、表3、表4中。 抽采的纯瓦斯流量，采用下式计算： Qw=x·Q (6) 式中x—抽采瓦斯管路中的实际瓦斯浓度，%。 孔板流量计在安装时要注意孔板与瓦斯管的同心度，不能装偏。在钻场内安装流量计时，应保证孔板前后各1m段应平直，不要有阀门和变径管。在抽采巷瓦斯管末端安装流量计应保证孔板前后各5m段应平直，不要有阀门和变径管。 各矿井应根据不同的管路条件和具体位置安设相应的流量计，准确推敲计算公式，按规定定期维护校正，以便为瓦斯抽采提供可靠数据。 例：某矿井瓦斯抽采支管直径为D=100毫米，拟定安设开口直径d=50毫米的孔板，试建立其流量方程式？ 解：m=(d/D)2=(0.05/0.1)2=0.25 计算瓦斯流量特性系数值，应用公式(2)得 K=189.76a mD2
实验3 流量计性能测定实验 一、实验目的 ⒈了解几种常用流量计的构造、工作原理和主要特点。 ⒉掌握流量计的标定方法（例如标准流量计法）。 ⒊了解节流式流量计流量系数C随雷诺数Re的变化规律，流量系数C的确定方法。 ⒋学习合理选择坐标系的方法。 二、实验内容 ⒈通过实验室实物和图像，了解孔板、1/4园喷嘴、文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。 ⒉测定节流式流量计（孔板或1/4园喷嘴或文丘里）的流量标定曲线。 ⒊测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。 三、实验原理 流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差，它与流量的关系为： 式中：被测流体(水)的体积流量，m3/s； 流量系数，无因次； 流量计节流孔截面积，m2；
流量计上、下游两取压口之间的压强差，Pa ； 被测流体(水)的密度，kg／m3。 用涡轮流量计和转子流量计作为标准流量计来测量流量V S。每一个流量在压差计上都有一对应的读数，将压差计读数△P和流量V s 绘制成一条曲线，即流量标定曲线。同时用上式整理数据可进一步得到C—Re关系曲线。 四、实验装置 该实验与流体阻力测定实验、离心泵性能测定实验共用图1所示的实验装置流程图。 ⒈本实验共有六套装置，流程为：A→B(C→D)→E→F→G→I 。 ⒉以精度0.5级的涡轮流量计作为标准流量计，测取被测流量计流量（小于2m3/h流量时，用转子流量计测取）。 ⒊压差测量：用第一路差压变送器直接读取。
图1 流动过程综合实验流程图 ⑴—离心泵；⑵—大流量调节阀；⑶—小流量调节阀；⑷—被标定流量计；⑸—转子流量计；⑹—倒U管；⑺⑻⑽—数显仪表；⑼—涡轮流量计；⑾—真空表；⑿—流量计平衡阀；⒁—光滑管平衡阀；⒃—粗糙管平衡阀；⒀—回流阀；⒂—压力表；⒄—水箱；⒅—排水阀；⒆—闸阀；⒇—截止阀；a—出口压力取压点；b—吸入压力取压点；1-1’—流量计压差；2-2’—光滑管压差；3-3’—粗糙管压差；4-4’—闸阀近点压差； 5-5’—闸阀远点压差；6-6’—截止阀近点压差；7-7’—截止阀远点压差；J-M—光滑管；K-L—粗糙管
沿程阻力实验报告 班级：核工程12 姓名：李汉臻 学号：2110302044 实验日期：2013-5-2 一、实验任务及要求： 1.用三角堰、涡轮流量计校正孔板流量计，实验测定流量计的 流量系数 2.作出流量μ系数与雷诺数Re之间的关系曲线，从而确定μ= 常数的范围和数值 二、设备简图： 表2-1 试验段参数 三、实验方法简述： 若按理想流体考虑，孔板流量计理论流量：A2
Q理论=2 √1?(1 A2)2 √2g?h 实验中认为更为精确的仪器（三角堰、涡轮流量计）测得的数据更加接近真实值。从而借此校正孔板流量计，引入修正系数μ。 μ=Q 实际Q 理论 考虑粘性影响，则流量系数与雷诺数的关系为μ=f（Re）其中： 三角堰流量测量： Q=(1.334+0.0205 √?H 2.5 ?H=12.6??H′ 实验数据处理及计算： 表4-1 实验测量数据
表4-2 数据处理结果 四、附图：
五、数据结果分析： 1、用三角堰校正孔板流量计时，由图线看出在Re大于73000 的范围内μ-Re曲线走势接近平稳，μ趋于常数0.596。从
而可依据此曲线在一定雷诺数范围内对孔板流量计进行校正。
2、用涡轮流量计校正孔板流量计时，由图线看出在Re大于 48000的范围内μ-Re曲线走势接近平稳，μ趋于常数0.603。 从而可依据此曲线在一定雷诺数范围内对孔板流量计进行 校正。 六、讨论及思考问题： 1.测压管孔的设置位置对流量系数有什么影响？ 由于测压管孔的设置的位置不同，在考虑关内沿程阻力损失 的情况下，导致不同截面流量测得数据有差别，从而造成流 量系数不同。 2.流量计内摩擦损失对流量系数有什么影响？ 造成流量计读数偏小，进而影响流量系数的测得值偏小。 （注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与 关注！）
节流式流量计校核装置实验指导书
流量计校核实验 一．实验目的 1.熟悉孔板流量计、文丘里流量计的构造、性能及安装方法。 2.掌握流量计的标定方法之一——容量法。 3.测定孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。 二．基本原理 对非标准化的各种流量仪表在出厂前都必须进行流量标定，建立流量刻度标尺（如转子流量计）、给出孔流系数（如涡轮流量计）、给出校正曲线（如孔板流量计）。使用者在使用时，如工作介质、温度、压强等操作条件与原来标定时的条件不同，就需要根据现场情况，对流量计进行标定。 孔板、文丘里流量计的收缩口面积都是固定的，而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变，据此来测量流量，因此，称其为变压头流量计。而另一类流量计中，当流体通过时，压力降不变，但收缩口面积却随流量而改变，故称这类流量计为变截面流量计，此类的典型代表是转子流量计。 2.1孔板流量计的校核 孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计之一，本实 验采用自制的孔板流量计测定液体流量，用容量法进行标 定，同时测定孔流系数与雷诺准数的关系。 孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而 设计的，流体通过锐孔时流速增加，造成孔板前后产生压 强差，可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。其 基本构造如图3-1所示。 若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板 前后所形成的缩脉直径为d2，流体的密度为ρ，则根据柏 努利方程，在界面1、2处有： 图3－1 孔板流量计
2221122u u p p p ρρ --?== （3-1） 或 22212/u u p ρ-=? （3-2） 由于缩脉处位置随流速而变化，截面积2A 又难以指导，而孔板孔径的面积0A 是已知的，因此， 用孔板孔径处流速0u 来替代上式中的2u ，又考虑这种替代带来的误差以及实际流体局部阻力造成的能 量损失，故需用系数C 加以校正。式（3－2）改写为 22212/u u C p ρ-=? （3-3） 对于不可压缩流体，根据连续性方程可知0101 A u u A =，代入式（3-3）并整理可得 0012/1()2C p u A A ρ ?=- （3-4） 令 02 01 1()C C A A =- （3-5） 则式（3-4）简化为 002/u C p ρ=? （3-6） 根据0u 和0A 即可计算出流体的体积流量： ρ/20000p A C A u V ?== （3-7） 或 ρρρ/)(20000-==i gR A C A u V （3-8） 式中：V －流体的体积流量， m 3/s ； R －U 形压差计的读数，m ； i ρ－压差计中指示液密度，kg/m 3； 0C －孔流系数，无因次； 0C 由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re 所决定，具体数值由实验测定。 当孔径与管径之比为一定值时，Re 超过某个数值后，0C 接近于常数。一般工业上定型的流量计，就 是规定在0C 为定值的流动条件下使用。0C 值范围一般为0.6-0.7。