BURKERT流量計(jì)算和選型安裝論述
    BURKERT流量計(jì)結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用需求，從流量計(jì)算、量值修正以及流量計(jì)技術(shù)選型和安裝要求等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的論述和研究。 希望能為廣大計(jì)量工作者更好的掌握轉(zhuǎn)子流量計(jì)應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的準(zhǔn)確測(cè)量提供幫助。
    0 引言
    轉(zhuǎn)子流量計(jì)是常用的節(jié)流式流量計(jì)之，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、測(cè)量范圍寬 ( 量程比可達(dá) 10:1) 、測(cè)量度較高 ( 誤差 ±5％ 左右 ) 、示值直觀、維護(hù)方便、壓損小等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代生活和工業(yè)中應(yīng)用廣泛的計(jì)量器具。
    在BURKERT流量計(jì)水平日益發(fā)展、測(cè)量精度需求不斷提高的今天，計(jì)量工作者只有全面了解轉(zhuǎn)子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理、流量計(jì)算、量值影響因素與修正方法、以及流量計(jì)的選型、安裝要求，才能選出需求的計(jì)量?jī)x表，實(shí)現(xiàn)測(cè)量效果。 作者希望本文給計(jì)量工作者帶來些許幫助。
    1 轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)析
    1.1 BURKERT流量計(jì)由兩部件組成， 是從下向上逐漸擴(kuò)張的錐形管，二是置于錐形管中，可沿管線上下移動(dòng)、密度比流體稍大的轉(zhuǎn)子（圖1 轉(zhuǎn)子流量計(jì)原理圖）。錐形管由玻璃、塑料或金屬材質(zhì)制成。 玻璃或塑料材質(zhì)的錐形管上刻有流量刻度，透過錐管可看到透明流體中轉(zhuǎn)子的位置及所對(duì)應(yīng)的刻度值； 金屬材質(zhì)錐形管中轉(zhuǎn)子位置通過磁性耦合等方式傳遞管外，在面板上顯示量值。
    1.2 工作原理
    當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí)，流體從錐形管下端流入沖擊轉(zhuǎn)子，對(duì)它產(chǎn)生個(gè)作用力，力的大小隨流量大小而變化；當(dāng)流量足夠大時(shí)，所產(chǎn)生作用力將轉(zhuǎn)子托起，使之升高；流體經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面從上端流出。 當(dāng)流體對(duì)轉(zhuǎn)子的作用力等于轉(zhuǎn)子重量時(shí)，轉(zhuǎn)子因受力平衡而停留在某位置；這個(gè)位置與流量有相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系，據(jù)此位置，即可求得流量值。
    1.3 BURKERT流量計(jì)轉(zhuǎn)子在錐形管中受三個(gè)力：重力、動(dòng)壓力和浮力，三力平衡時(shí)，轉(zhuǎn)子重力 = 動(dòng)壓力 + 浮力。 當(dāng)流速變大或變小時(shí)，轉(zhuǎn)子將向上或向下移動(dòng)，流體流動(dòng)的截面積也發(fā)生變化，直達(dá)到平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的流速，轉(zhuǎn)子在新的位置上穩(wěn)定。因此，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定時(shí)受力關(guān)系公式如下：
    BURKERT流量計(jì)構(gòu)和流體物理性質(zhì)等因素有關(guān)， 只能由實(shí)驗(yàn)來確定）； A 0 - 環(huán)隙面積，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子高度 h ；近似有： A 0 =ch ；系數(shù) c 與轉(zhuǎn)子和錐形管的幾何形狀及尺寸有關(guān)； ρ t - 轉(zhuǎn)子密度； ρ f —流體密度； A t - 轉(zhuǎn)子大截面積。
    流量方程式可寫成：公式3【公式3】
    由公式（ 4 ）可知，轉(zhuǎn)子的停浮高度 h 與流量 q v 成對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)高度的不同來標(biāo)刻流量值，即可在實(shí)際應(yīng)用中即時(shí)讀取流量值。
    2 測(cè)量值的流體相關(guān)性修正
    2.1 測(cè)量值修正分析
    從式（ 4 ）可知，被測(cè)流體的密度不同，流量大小與轉(zhuǎn)子高度之間的對(duì)用關(guān)系也不同。 因受標(biāo)定設(shè)備的限制，廠商不可能對(duì)所有流量計(jì)都做實(shí)液標(biāo)定，故測(cè)量非標(biāo)定介質(zhì)時(shí)，應(yīng)對(duì)讀出的測(cè)量值進(jìn)行修正，以保證度。
    對(duì)于液體，其密度為常數(shù)，只需修正被測(cè)液體和標(biāo)定液體不同造成的影響即可；而氣體因具有可壓縮性，還應(yīng)考慮標(biāo)定狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)不同時(shí)溫度和壓力的影響。
    通常，標(biāo)定狀態(tài)默認(rèn)為：溫度 T=293.16K ，壓力 p=101325Pa 。根據(jù)流量計(jì)算公式，進(jìn)行如下分析：
    方面，設(shè)定在標(biāo)定狀態(tài)下，測(cè)量標(biāo)定流體的流量公式為：
    公式5
    式中： Q v0 - 標(biāo)定狀態(tài)下標(biāo)定流體的流量示值； a 0 - 標(biāo)定狀態(tài)標(biāo)定流體的流量系數(shù)； ρ 0 - 流體在標(biāo)定狀態(tài)下的密度。
    另方面，設(shè)定流量計(jì)在工作狀態(tài)下，測(cè)量被測(cè)流體的流量公式為：
    公式6
    式中： Q v - 工作狀態(tài)下被測(cè)流體的流量示值； a- 工作狀態(tài)被測(cè)流體的流量系數(shù)； ρ- 流體在工作狀態(tài)下的密度。
    由式（ 5 ）和式（ 6 ）可以看出，在實(shí)際工作狀態(tài)下，被測(cè)流體的實(shí)際流量為 q v ，但轉(zhuǎn)子在高度 h 處，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的顯示仍然是 q v0 。 比較式（ 5 ）和式（ 6 ），可以得出 Q v 和 Q v0 之間的關(guān)系，即流量修正公式為：
    公式7
    實(shí)驗(yàn)表明，流量系數(shù) a 與雷諾數(shù) Re 和流量計(jì)結(jié)構(gòu)有關(guān)，當(dāng)被測(cè)流體的黏度與標(biāo)定流體的黏度相差不大時(shí)，或在流量系數(shù) a 為常數(shù)的流量范圍內(nèi)，可不考慮 a 的影響，即可以認(rèn)為 a＝a 0 ，所以（ 7 ）式可以簡(jiǎn)化為：