容積式流量計(jì)誤差特性分析

對(duì)于任何一個(gè)流量測(cè)量值來(lái)說(shuō)，必須包括兩部分內(nèi)容：一是流量測(cè)量值本身；二是它的誤差允許范圍．否則是不完整的．所以，對(duì)于任何一種流量計(jì)，都必須了解它的誤差特性。

所謂誤差特性，就是流量計(jì)的誤差值與流量測(cè)量值之間的關(guān)系。討論誤差特性，就是討論和研究測(cè)量誤差值隨流量測(cè)量值變化而變化的趨勢(shì)．

容積式流量計(jì)的測(cè)量誤差值E，可由指示值與真值之差與指示值之比表示．設(shè)：V為通過(guò)流量計(jì)的流體體積真值；I為流量計(jì)指示值，則誤差值E可表示為

                       E＝                                  （2－5）

將流體體積V與指示值I之間的關(guān)系式（2－3）代入，可得：

                      E＝1－                                   （2－6）

由式2－6可見(jiàn)，容積式流量計(jì)的誤差特性?xún)H與流量計(jì)內(nèi)部的計(jì)量空間體積v、儀表齒輪比常數(shù)a有關(guān)．也就是說(shuō)，從測(cè)量原理的角度來(lái)說(shuō)，容積式流量計(jì)的測(cè)量誤差僅與流量計(jì)的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與流體性質(zhì)和流量值無(wú)關(guān)，我們把這個(gè)誤差特性稱(chēng)為容積式流量計(jì)的理想誤差特性．畫(huà)成曲線(xiàn)，是一條平行于橫軸的水平線(xiàn)，如圖2－6中曲線(xiàn)1所示．

然而，當(dāng)我們對(duì)容積式流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，畫(huà)出實(shí)際誤差特性曲線(xiàn)時(shí)，則較接近曲線(xiàn)2的形式．在小流量時(shí)，誤差值急劇地向負(fù)方向傾斜；隨著流量增大，誤差值逐漸由負(fù)方向向正方向移動(dòng)，并穩(wěn)定在某一定位上，誤差曲線(xiàn)平行于橫軸．流量繼續(xù)增加，誤差值又將向負(fù)方向偏移．實(shí)際誤差特性曲線(xiàn)所以呈現(xiàn)這種變化趨勢(shì)，是因?yàn)樵谟谌莘e式流量計(jì)中存在著不可避免的漏流現(xiàn)象．所謂漏流，就是流體通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)件與外殼之間的間隙直接從入口流向出口，沒(méi)有被計(jì)量．以下將討論考慮了漏流現(xiàn)象的誤差特性關(guān)系式．                        

假設(shè)在單位時(shí)間內(nèi)的流體漏流量用 g表示；通過(guò)流量計(jì)的流量為qv；通過(guò)流量計(jì)總的流體體積量為V；在這一段時(shí)間內(nèi)總的漏流的體積量為 V．這株 V可表示為

                     V＝ g                                    （2－7）

所以，當(dāng)存在漏流時(shí)，轉(zhuǎn)子排出N個(gè)計(jì)量空間流體量時(shí)，實(shí)際通過(guò)流量計(jì)的流體體積為

                    V＝Nv＋ V                                （2－8）

將式2－2，2－7代入式2－8，可得：

                    V＝ v＋ g                              （2－9）

式（2－9）可整理成：

                    V＝                            （2－10）

將式（2－10）代入誤差定義式（2－5），可得：

                        E＝1－                         （2－11）

分析式2—11可見(jiàn)，由于計(jì)量空間體積v、齒輪比常數(shù)a均為定值，所以誤差E與流量之間的關(guān)系受單位時(shí)間漏流量 g影響．

    若假定該容積式流量計(jì)的漏流量 g是一恒定值，可利用式(2—11)討論其誤差曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)．

    當(dāng)流量很小，在情況下，qr＝ g，則式(2—11)中括號(hào)內(nèi)為0，誤差值E趨向負(fù)無(wú)窮大．

隨著流量qv增加，式(2—11)中括號(hào)內(nèi)數(shù)值逐漸增大，誤差值E也逐漸向正方向增加。

當(dāng)流量繼續(xù)增加，達(dá)到 g與qv相比顯得非常小，即 g／qv很接近0時(shí)，式(2—11)轉(zhuǎn)變成式(2－6)，誤差曲線(xiàn)趨向于理想誤差曲線(xiàn)．