流體粘度對浮子流量計測量影響的試驗研究

以不同粘度的甲基纖維素水溶液和水作為被測介質， 比較浮子流量計在不同流體粘度下的測量數據，結果表明， 流體粘度影響相同高度處浮子的流量測量。浮子流量計又稱轉子流量計，或面積流量計， 上海上儀四廠具有結構簡單、 工作可靠、 壓損小且穩定、 可測低流速介質等諸多優點， 一直廣泛用于氣體、 液體的流量測量和自動控制系統中 。 本文以不同粘度的流體作為被測介質， 研究流體粘度對浮子流量計測量結果的影響。

1 試驗裝置

本研究所做的試驗用到了兩套流量試驗裝置， 分別為水流量標準試驗裝置和多粘度流體標準流量試驗裝置。水流量標準試驗裝置的結構示意圖如圖 1 所示。 通過該裝置可進行稱重法和標準表法兩種方法的試驗。 具體試驗過程如下： 流體由水泵注入高位穩壓水塔， 流經標準表、 被檢表及流量調節閥， 采用標準表法時流體經換向器直接流回水池； 采用稱重法時經換向器流入標準量器稱重， 再流入水池。 本研究的試驗采用標準表法。多粘度流體標準流量試驗裝置的結構示意圖如圖 2所示。 流體由泵注入裝置管道中， 分別流經標準表、 被檢表及流量調節閥流回溶液箱。

2 試驗數據

通過調節溶質與溶劑的配比， 配出粘度分別為 85 、65 、 31 mPas 的甲基纖維素水溶液。 對上述 3 種流體及水分別進行 300 、 500 、 750 、 1000 、 1250 、 1500 、1750 、 2000 、 2250 和 2500 L/h 這 10 個流量點下的流量測量， 測量結果如表 1 所示， 將上述測試數據的擬合曲線繪制于同一張圖中。

3 結論

可以看出， 在相同流量點處， 對于不同粘度的流體， 浮子的高度是不同的， 粘度越高， 浮子的高度越高。 浮子流量計測定不同流體介質時的刻度換算， 是在流體粘度幾乎相同的情況下， 流體介質密度不同而導致的浮子高度的變化； 而本研究中選用的甲基纖維素水溶液的密度與水的密度十分接近， 即便是調整其濃度來改變流體介質的粘度， 甲基纖維素水溶液的密度變化也十分小， 此處的密度變化可以忽略。

因此， 可以看出， 我們看到的實驗現象不是由流體介質密度造成的， 而是完全由流體介質粘度變化造成的。隨著流體粘度的增加， 浮子在相同高度處流體介質的流量值減小。上海上儀四廠通過調節甲基纖維素水溶液的配比， 實現浮子流量計對多種粘度流體進行測量的試驗研究， 為浮子流量計測量不同粘度流體的修正提供了參考。