玻璃管转子流量计刻度示值的修正

玻璃管转子流量计具有结构简单、工作可靠、线性刻度、读数直观等特点，属于变面积式流量计的一种，在工业计量中应用最为广泛。一般出厂时对玻璃管粗细均匀程度要求较高，但其粗糙的刻线使得其在使用中误差非常大。由于玻璃管自身是锥体的，所以无法均匀分割刻线以达到与标准流量相接近的目的。为了达到预期使用目标，本着方便快捷、经济合理的原则，本文以LZB-50和LF百分比型两种流量计为例，采用钟罩式气体流量标准装置，介绍如何把刻度示值无限接近地修正到标准流量。

1 相关概念

刻度示值：玻璃管或坐标纸上标刻的读数，单位为m3/h，有时也用百分比。

标准流量：在101325Pa，20℃状态下的流量，单位为m3/h。

引用误差：（刻度示值－标准流量）/量程上限×100%。

2 LZB-50型流量计

（1）把转子流量计按玻璃管上的刻度示值做一遍检定，得到如表1所示数据，从中可以看出刻度示值为“100”和“80”时的引用误差非常大，已经无法正常使用（JJG257—2007《浮子流量计检定规程》中规定引用误差最大为5%）。

表1 LZB-50型流量计修正前的数据

（2）用坐标纸测量一下玻璃管上刻度示值“100”与“80”之间有多少小格（1小格=1mm），测得“100”与“80”之间有66mm。

（3）把刻度示值“100”对应的标准流量105.080m3/h减去刻度示值“80”对应的标准流量85.764m3/h，计算出“100”与”80”之间相差的标准流量。即

105.080－85.764=19.316m3/h

（4）计算出刻度示值“100”与“80”之间每毫米对应多少m3/h。即

19.316/66=0.29266m3/h

（5）以标准流量105.08m3/h为基准，找出标准流量为100m3/h时对应到玻璃管上的位置。即

105.08－100=5.08m3/h

5.08/0.29266=17.4mm

（6）由（5）中的两个式子可以得出，标准流量为100m3/h和105.080m3/h时在玻璃管上的位置相差17.4mm。在坐标纸上找一起始刻线，并在玻璃管左侧与“100”横竖对齐并固定好，从坐标纸的起始刻线处向下移动17.4mm，该位置就是标准流量为100m3/h时的位置，在此处画一横线作标记，记数为100。以后把浮子升到该位置就可较为准确地得到100m3/h的标准流量。

（7）上述步骤只得到刻度示值“100”的修正，同理可以得出80与60，60与40，40与20相差的距离，通过向下调整而得到所需修正值。如果我们认为某点满足使用不用修正，那么就可以对照玻璃管上的刻线直接画过来。

（8）修正完所有刻度示值后，按照坐标纸上的刻度示值重新检定。得到如表2所示数据，从中可看出刻度示值为“100”与“80”时的引用误差已变为0.28%，0.39%，明显优于修正前。

表2 LZB-50型流量计修正后的数据

3 LF百分比型流量计

按玻璃管上的百分比刻度做其对应的标准流量，如表3所示。从表3可看出，假如需要60m3/h、50m3/h、40m3/h、30m3/h的标准流量时，我们是无法较为准确把浮子调到玻璃管上其对应的位置的，因此需要通过下列步骤得到我们想要的结果。

表3 LF原始数据

（1）根据上述数据用Excel等软件绘制LF曲线图转换成线性公式得出标准流量；也可用下列公式y=ax+b（a为直线斜率，b为直线截距）求出标准流量。

式中：xi为刻度示值，i=1，2，…，6；yi为标准流量；

（2）经计算得a=0.7104，b=0.3728，即y=0.7104x+0.3728。我们已经知道刻度示值“10”对应的标准流量为7.4507m3/h，那么只要以此为基准，向上找出60m3/h、50m3/h、40m3/h、30m3/h与7.4507m3/h之间的距离即可。

（3）由（2）中式子得出x=（y－0.3728）/0.7104，把所求的流量点流量（60m3/h，50m3/h，40m3/h，30m3/h）依次设为y值，得x值分别为83.9mm，69.8mm，55.7mm，41.7mm。

（4）在坐标纸上找一起始位置，并在玻璃管刻线左或右侧与刻度示值“10”横竖对齐并固定好，用铅笔做一标记，记数为10。因为我们不需要找这个流量点，所以全部标完后要擦除该记数。

（5）以记数为10的起始刻线为基准，向上到达41.7，55.7，69.8，83.9mm处时分别做标记，画一横线，这些横线标记即为所求流量点，记数为30m3/h，40m3/h，50m3/h，60m3/h。

LF曲线图如图1所示。

图1 LF曲线图

4 结论

利用价格低廉的坐标纸在玻璃管上标注刻线，克服了玻璃管流量计自身出厂时的缺陷，更加有效地提高了流量计的精度，为工业计量节约了采买新流量计的成本。