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金屬管浮子流量計非線性問題的實驗研究?

發布時間：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定.實驗過程如下所述:

實驗中所需流體介質來自高位穩壓水塔,流體經過進水閥1進入過濾罐2,3為標準表，可以監視管道中的流量值,電動調節閥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,再經過流量調節閥10從噴嘴11不斷向量器13中注入，當量器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中的程序顯示結果可以看到流量值，之后打開放水閥14放水，當量器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,使得流體不斷的注入,準備下一次實驗.
2.實驗數據
實驗過程中選取10個流量點進行實驗,單行程每點重復測量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).實驗數據如表4,表5和表6所示，其中標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.同樣數據表中的第三列是利用公式(3)計算出來的非線性誤差.

3.實驗數據分析
如圖5所示為根據實驗過程中所得到的標準流量和浮子高度之間的對應關系曲線及相應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中的非線性誤差數據可以看出，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的線性關系,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系進行線性化處理,而應該利用公式(1)進行計算.
當浮子行程是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值可以看出，當浮子行程為45mm、50mm,55mm，相應的錐半角為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.

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