氣體轉子流量計是以某種氣體為介質按必定狀況下的標況體積流量來刻度的（關于玻璃轉子流量計刻度的是表明刻度條件下標況流量的刻度標尺，關于金屬轉子流量計刻度的是表明刻度條件下標況流量的模擬或數(shù)字輸出信號）。如果被測介質和實踐工況與刻度時的介質和作業(yè)狀況一致，轉子流量計的刻度輸出就是實踐測得的標況體積流量，不需要換算?？墒?，因為實踐丈量時氣體介質或作業(yè)狀況與刻度時不同，轉子在丈量管中的同一位置所代表的流量值和刻度時是不同的，要想正確使用氣體轉子流量計，就須***知道它們之間的流量換算關系。
在國際上，氣體轉子流量計一般是以空氣為介質按規(guī)范狀況下的標況體積流量來進行刻度的?？墒菄H上對規(guī)范狀況的界說有兩種：國內一般選用101.325kPa、20℃（293.15K）；國外一般選用101.325kPa、0℃（273.15K）。在這種規(guī)范刻度情況下的流量換算在JJG25721994《轉子流量計檢定規(guī)程》[1]以及大多參考書上都有詳細介紹?？墒?，在某些情況下，氣體轉子流量計并不是按以上規(guī)范來刻度的，比方：
①刻度介質不是空氣；
②刻度狀況不是規(guī)范狀況；
③以用戶實踐丈量的氣體按實踐工況下的標況體積流量來進行刻度（國外進口的轉子流量計居多）；
④有時選用一種氣體介質（比方空氣）進行刻度，而實踐使用的介質是另一種氣體（如氮氣、氧氣、二氧化氮等）。
下面主要介紹在這些非標刻度情況下標況流量的換算。
2 氣體轉子流量計的作業(yè)原理
轉子流量計是以轉子在垂直錐形管中隨著流量變化而升降，改變它們之間的流轉面積來進行丈量的體積流量外表，又稱浮子流量計。氣體轉子流量計的基本流量方程式為[2，3]：
（1）
式中：Q———氣體體積流量，m3/h；CR———流量系數(shù)，與流體的流動形態(tài)和轉子的形狀等要素有關；AR———轉子與錐形管間的環(huán)形面積，m2；Af———轉子的***大截面積，m2；g———重力加速度，9.81m/s2； Vf———轉子的體積，m3；ρf———轉子的密度，kg/m3；ρ———被測介質的密度，kg/m3。
關于同一個氣體轉子流量計，在同一刻度下，由式（1）可得兩種氣體的流量關系為：
（2）
式中：Q1———******種氣體的體積流量，m3/h；Q2———第二種氣體的體積流量，m3/h；ρ1———******種氣體的密度，kg/m3；ρ2———第二種氣體的密度，kg/m3。
因為ρf>>ρ1，ρf>>ρ2，式（2）可簡化為：
（3）
3 非標刻度氣體轉子流量計的流量換算
考慮到普遍適應性，假定氣體轉子流量計是以某種氣體為介質（密度為ρC）按某一狀況（壓力為PC，溫度為TC）下的標況體積流量來刻度的。外表輸出為刻度狀況下的標況流量，即：
（4）
式中：QCN———刻度氣體在刻度狀況下的標況流量，Nm3/h；QC———刻度氣體在刻度狀況下的工況流量，m3/h；PC———刻度狀況下的肯定壓力，kPa；PN———規(guī)范狀況下的肯定壓力，101.325kPa；TC———刻度狀況下的肯定溫度，K；TN———規(guī)范狀況下的肯定溫度，國內293.15K，國外273.15K。
由式（4）轉換為刻度狀況下的工況流量為：
（5）
由式（3）和式（5）得被測氣體在作業(yè)狀況下的工況流量為：
（6）
式中：Q———被測氣體在作業(yè)狀況下的工況流量，m3/h；ρ———被測氣體在作業(yè)狀況下的密度，kg/m3。
由式（6）可得被測氣體在作業(yè)狀況下的標況流量為：
（7）
式中：QN———被測氣體在作業(yè)狀況下的標況流量，Nm3/h；P———被測氣體在作業(yè)狀況下的肯定壓力，kPa；T———被測氣體在作業(yè)狀況下的肯定溫度，K。
由氣體狀況方程（被測氣體不必定與刻度氣體是同種氣體），可得：
（8）
式中：ρN———被測氣體在規(guī)范狀況下的密度，kg/m3；ρCN———刻度氣體在規(guī)范狀況下的密度，kg/m3。
由式（7）和式（8）得被測氣體在作業(yè)狀況下的標況流量為：
（9）
如果被測氣體與刻度氣體為同一氣體，則
4 兩種規(guī)范狀況的流量換算
關于國產外表，因為國內規(guī)范狀況一般選用101.325kPa、20℃，由式（9）得被測氣體在作業(yè)狀況下的國內標況流量為：
（12）
式中：QN20——被測氣體在作業(yè)狀況下的標況流量（101.325kPa、20℃），Nm3/h；QCN20———刻度氣體在刻度狀況下的標況流量（101.325kPa、20℃），Nm3/h。
如果被測氣體與刻度氣體為同一氣體，由式（11）得：
（13）
關于進口外表，因為國外規(guī)范狀況一般選用101.325kPa、0℃，由式（9）得被測氣體在作業(yè)狀況下的標況（101.325kPa、0℃）流量為：
（14）
式中：QN0———被測氣體在作業(yè)狀況下的標況流量（101.325kPa、0℃），Nm3/h；QCN0———刻度氣體在刻度狀況下的標況流量（101.325kPa、20℃），Nm3/h。
關于進口外表，在國內使用時，一般還需將被測氣體在作業(yè)狀況下的標況流量從規(guī)范狀況（101.325kPa、0℃）轉換成規(guī)范狀況（101.325kPa、20℃）：
（15）
如果被測氣體與刻度氣體為同一氣體，由式（11）得：
（16）
5 應用舉例
某進口氣體轉子流量計是以二氧化氮為介質按800kPa（表壓）、50℃的刻度狀況下的標況（101.325kPa、0℃）體積流量QCN0來刻度的?，F(xiàn)在用來丈量氮氣在作業(yè)狀況下（P，T）的標況（101.325kPa、20℃）流量QN20。
這里刻度狀況為：PC=800+101.325kPa，TC=50+273.15K。
查表可得：
二氧化氮在規(guī)范狀況（101.325kPa、0℃）下的密度ρCN0=1.997kg/m3，
氮氣在規(guī)范狀況（101.325kPa、0℃）下的密度ρN0=1.25kg/m3，
由式（15）可得氮氣在作業(yè)狀況下（P，T）的標況（101.325kPa、20℃）流量為：
6 結束語
熟練掌握氣體轉子流量計的流量換算對正確選表和用表至關重要。在國際上，氣體轉子流量計一般是以空氣為介質按規(guī)范狀況下的標況體積流量來進行刻度的?？墒?，當氣體轉子流量計選用非標刻度時，須***選用相應的換算公式進行密度、溫度、壓力三參數(shù)的批改，才能得到被測氣體在作業(yè)狀況下的標況流量。關于進口外表，還要留意國內外規(guī)范狀況的界說不同，須***換算到國內規(guī)范狀況。
標簽： 轉子流量計
