液体射流泵性能试验与理论验证试验仪表与误差分析
液体射流泵性能试验与理论验证试验仪表与误差分析
2010-04-16 13:31:17
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一、试验仪表
(一)流量
常用的液体射流泵流量测量方法有容器法(重量法、体积法),节流法(孔板、喷嘴、文丘里管、文丘里喷嘴等),堰法(直角三角堰、矩形堰、宽顶堰等),差压法(弯头流量计),计量仪表法(电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声流量计等)和浓度法等。它们的适用范围及优点如下。
1.容器法(重量法、体积法):它的测量精度高,其极限误差率在±0.5%以内。但每次测量所需的时间较长,一般适用于标定其他流量仪表用。
2.节流法(孔板等):它的测量精度较高,不需要标定,在规定的测量范围内,其极限误差(包括仪表传感器)在±1.5以内。但它的水头损失较大,量程范围窄,并且要求上、下游有一定的直管长度。
3.堰法:它的测量精度取决于水位计的精度,适用于液面为大气压力的明渠流。
4.差压法(弯头流量计):它的测量精度与弯头和取压断面有关,一般需要经过标定才能使用。
5.计量仪表法
(1)电磁流量计,它的测量精度较高,极限误差在±2%以内,不产生压力损失,不受液体温度和粘度的影响,可测量液-固两相流体,量程较宽,安装要求较低,但仪表成本较高。
(2)涡轮流量计,它的测量精度高,仪表本身极限误差在±1.5以内,耐高温,量程范围大,{zd0}与最小流量的比值为30~50.但有压力损失,容易为杂物所堵塞,不能用于测量两相流体。
(3)涡街流量计:它是通过检测漩涡发散的频率来测量的,本身没有运动部件、结构简单;它的量程范围大,{zd0}与最小流量比在50以上,精度较高,在全量程范围内,精度可达±1%以内,对温度变化适应性较强,可测量液体和气体流量。
(二)压力
1.液体压力表,它是用液体静力学原理测量压力,其特点是结构简单、精度高。常用的有U型管压力计、单管压力计和微压计等。
2.弹簧压力表,它利用弹性元件变形原理测量压力和真空值,其结构简单便于携带。
3.活塞式压力计,它利用力的平衡状态测量压力,其精度很高,共有0.02级、0.05级和0.2级三个等级,一般用于标定弹簧压力表。
4.压力传感器,常用的有压电式压力传感器,它基于晶体的压电效应测量压力;电阻式压力传感器,它基于某些物质在外界压力作用下电阻变更的性质来测量压力。压力传感器适用于非电量测量时,将测量的量转换为电量,以利于数据采集系统进行检测和计算。
(三)速度
1.毕托管,它是利用流体总压力与静压力差测定流体的速度。由于它插入射流泵内干扰流场,所以精度不高。
2.激光流速仪,它的工作原理是基于光的多普勒效应——当静止光源照射到以一定速度运动的物体上,其散射光的频率产生偏移。根据偏移频率的大小就可以计算出流体的速度。它不干扰射流泵流场,测量精度高。
(四)浓度
对液-固两相流射流泵浓度的测量一般采用容器法和同位素浓度仪来测定。由于要连续取样,操作手续比较繁琐,后者可以直接测量射流泵内的浓度变化,检测方便,但对放射性的防护和对放射物质的保管要求较高。
(五)温度
采用水银温度计和半导体点温计测量。其最小读数不超出0.5℃~1℃。
(六)时间
用秒表测量
(七)噪声
用精密声级计测量,并用活塞式标准发声器对噪声进行校正。其精度在1%~1.5%以内。
(八)振动
用机械式千分表或半导体测振仪进行测量。
二、试验数据采集与过程自动控制
采用试验数据采集与过程自动控制系统,可以提高射流泵试验的精度和速度。它是近代量测技术的发展方向。现以半开敞式射流泵试验装置的数据采集与过程自动控制系统为例,介绍该系统的构成和功能。它由数据采集、分析处理和过程控制三部分组成。数据采集是由各种传感器将压力、流量等变为电模拟量输入电子计算机,后者经过逻辑分析输出相应的指令,控制各电动闸阀将流量和压力调整到所需的数值,然后再输入计算机,通过计算将结果打印出来。
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