玻璃管轉子流量計刻度示值的修正

玻璃管轉子流量計具有結構簡單、工作可靠、線性刻度、讀數直觀等特點，屬于變面積式流量計的一種，在工業計量中應用最為廣泛。一般出廠時對玻璃管粗細均勻程度要求較高，但其粗糙的刻線使得其在使用中誤差非常大。由于玻璃管自身是錐體的，所以無法均勻分割刻線以達到與標準流量相接近的目的。為了達到預期使用目標，本著方便快捷、經濟合理的原則，本文以LZB-50和LF百分比型兩種流量計為例，采用鐘罩式氣體流量標準裝置，介紹如何把刻度示值無限接近地修正到標準流量。

1 相關概念

刻度示值：玻璃管或坐標紙上標刻的讀數，單位為m3/h，有時也用百分比。

標準流量：在101325Pa，20℃狀態下的流量，單位為m3/h。

引用誤差：（刻度示值－標準流量）/量程上限×100%。

2 LZB-50型流量計

（1）把轉子流量計按玻璃管上的刻度示值做一遍檢定，得到如表1所示數據，從中可以看出刻度示值為“100”和“80”時的引用誤差非常大，已經無法正常使用（JJG257—2007《浮子流量計檢定規程》中規定引用誤差最大為5%）。

表1 LZB-50型流量計修正前的數據

（2）用坐標紙測量一下玻璃管上刻度示值“100”與“80”之間有多少小格（1小格=1mm），測得“100”與“80”之間有66mm。

（3）把刻度示值“100”對應的標準流量105.080m3/h減去刻度示值“80”對應的標準流量85.764m3/h，計算出“100”與”80”之間相差的標準流量。即

105.080－85.764=19.316m3/h

（4）計算出刻度示值“100”與“80”之間每毫米對應多少m3/h。即

19.316/66=0.29266m3/h

（5）以標準流量105.08m3/h為基準，找出標準流量為100m3/h時對應到玻璃管上的位置。即

105.08－100=5.08m3/h

5.08/0.29266=17.4mm

（6）由（5）中的兩個式子可以得出，標準流量為100m3/h和105.080m3/h時在玻璃管上的位置相差17.4mm。在坐標紙上找一起始刻線，并在玻璃管左側與“100”橫豎對齊并固定好，從坐標紙的起始刻線處向下移動17.4mm，該位置就是標準流量為100m3/h時的位置，在此處畫一橫線作標記，記數為100。以后把浮子升到該位置就可較為準確地得到100m3/h的標準流量。

（7）上述步驟只得到刻度示值“100”的修正，同理可以得出80與60，60與40，40與20相差的距離，通過向下調整而得到所需修正值。如果我們認為某點滿足使用不用修正，那么就可以對照玻璃管上的刻線直接畫過來。

（8）修正完所有刻度示值后，按照坐標紙上的刻度示值重新檢定。得到如表2所示數據，從中可看出刻度示值為“100”與“80”時的引用誤差已變為0.28%，0.39%，明顯優于修正前。

表2 LZB-50型流量計修正后的數據

3 LF百分比型流量計

按玻璃管上的百分比刻度做其對應的標準流量，如表3所示。從表3可看出，假如需要60m3/h、50m3/h、40m3/h、30m3/h的標準流量時，我們是無法較為準確把浮子調到玻璃管上其對應的位置的，因此需要通過下列步驟得到我們想要的結果。

表3 LF原始數據

（1）根據上述數據用Excel等軟件繪制LF曲線圖轉換成線性公式得出標準流量；也可用下列公式y=ax+b（a為直線斜率，b為直線截距）求出標準流量。

式中：xi為刻度示值，i=1，2，…，6；yi為標準流量；

（2）經計算得a=0.7104，b=0.3728，即y=0.7104x+0.3728。我們已經知道刻度示值“10”對應的標準流量為7.4507m3/h，那么只要以此為基準，向上找出60m3/h、50m3/h、40m3/h、30m3/h與7.4507m3/h之間的距離即可。

（3）由（2）中式子得出x=（y－0.3728）/0.7104，把所求的流量點流量（60m3/h，50m3/h，40m3/h，30m3/h）依次設為y值，得x值分別為83.9mm，69.8mm，55.7mm，41.7mm。

（4）在坐標紙上找一起始位置，并在玻璃管刻線左或右側與刻度示值“10”橫豎對齊并固定好，用鉛筆做一標記，記數為10。因為我們不需要找這個流量點，所以全部標完后要擦除該記數。

（5）以記數為10的起始刻線為基準，向上到達41.7，55.7，69.8，83.9mm處時分別做標記，畫一橫線，這些橫線標記即為所求流量點，記數為30m3/h，40m3/h，50m3/h，60m3/h。

LF曲線圖如圖1所示。

圖1 LF曲線圖

4 結論

利用價格低廉的坐標紙在玻璃管上標注刻線，克服了玻璃管流量計自身出廠時的缺陷，更加有效地提高了流量計的精度，為工業計量節約了采買新流量計的成本。