氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)是以某種氣體為介質(zhì)按必定狀況下的標(biāo)況體積流量來(lái)刻度的（關(guān)于玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)刻度的是表明刻度條件下標(biāo)況流量的刻度標(biāo)尺，關(guān)于金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)刻度的是表明刻度條件下標(biāo)況流量的模擬或數(shù)字輸出信號(hào)）。如果被測(cè)介質(zhì)和實(shí)踐工況與刻度時(shí)的介質(zhì)和作業(yè)狀況一致，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度輸出就是實(shí)踐測(cè)得的標(biāo)況體積流量，不需要換算。可是，因?yàn)閷?shí)踐丈量時(shí)氣體介質(zhì)或作業(yè)狀況與刻度時(shí)不同，轉(zhuǎn)子在丈量管中的同一位置所代表的流量值和刻度時(shí)是不同的，要想正確使用氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)，就須***知道它們之間的流量換算關(guān)系。

在國(guó)際上，氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般是以空氣為介質(zhì)按規(guī)范狀況下的標(biāo)況體積流量來(lái)進(jìn)行刻度的。可是國(guó)際上對(duì)規(guī)范狀況的界說(shuō)有兩種：國(guó)內(nèi)一般選用101.325kPa、20℃（293.15K）；國(guó)外一般選用101.325kPa、0℃（273.15K）。在這種規(guī)范刻度情況下的流量換算在JJG25721994《轉(zhuǎn)子流量計(jì)檢定規(guī)程》[1]以及大多參考書上都有詳細(xì)介紹。可是，在某些情況下，氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)并不是按以上規(guī)范來(lái)刻度的，比方：

①刻度介質(zhì)不是空氣；

②刻度狀況不是規(guī)范狀況；

③以用戶實(shí)踐丈量的氣體按實(shí)踐工況下的標(biāo)況體積流量來(lái)進(jìn)行刻度（國(guó)外進(jìn)口的轉(zhuǎn)子流量計(jì)居多）；

④有時(shí)選用一種氣體介質(zhì)（比方空氣）進(jìn)行刻度，而實(shí)踐使用的介質(zhì)是另一種氣體（如氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸龋?/p>

下面主要介紹在這些非標(biāo)刻度情況下標(biāo)況流量的換算。

2 氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)的作業(yè)原理

轉(zhuǎn)子流量計(jì)是以轉(zhuǎn)子在垂直錐形管中隨著流量變化而升降，改變它們之間的流轉(zhuǎn)面積來(lái)進(jìn)行丈量的體積流量外表，又稱浮子流量計(jì)。氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)的基本流量方程式為[2，3]：

（1）

式中：Q———?dú)怏w體積流量，m³/h；C_R———流量系數(shù)，與流體的流動(dòng)形態(tài)和轉(zhuǎn)子的形狀等要素有關(guān)；A_R———轉(zhuǎn)子與錐形管間的環(huán)形面積，m²；A_f———轉(zhuǎn)子的***大截面積，m²；g———重力加速度，9.81m/s²； V_f———轉(zhuǎn)子的體積，m³；ρ_f———轉(zhuǎn)子的密度，kg/m³；ρ———被測(cè)介質(zhì)的密度，kg/m³。

關(guān)于同一個(gè)氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)，在同一刻度下，由式（1）可得兩種氣體的流量關(guān)系為：

（2）

式中：Q₁———******種氣體的體積流量，m³/h；Q₂———第二種氣體的體積流量，m³/h；ρ₁———******種氣體的密度，kg/m³；ρ₂———第二種氣體的密度，kg/m³。

因?yàn)棣裦>>ρ1，ρf>>ρ2，式（2）可簡(jiǎn)化為：

（3）

3 非標(biāo)刻度氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量換算

考慮到普遍適應(yīng)性，假定氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)是以某種氣體為介質(zhì)（密度為ρ_C）按某一狀況（壓力為P_C，溫度為T_C）下的標(biāo)況體積流量來(lái)刻度的。外表輸出為刻度狀況下的標(biāo)況流量，即：

（4）

式中：Q_CN———刻度氣體在刻度狀況下的標(biāo)況流量，Nm³/h；Q_C———刻度氣體在刻度狀況下的工況流量，m³/h；P_C———刻度狀況下的肯定壓力，kPa；PN———規(guī)范狀況下的肯定壓力，101.325kPa；T_C———刻度狀況下的肯定溫度，K；T_N———規(guī)范狀況下的肯定溫度，國(guó)內(nèi)293.15K，國(guó)外273.15K。

由式（4）轉(zhuǎn)換為刻度狀況下的工況流量為：

（5）

由式（3）和式（5）得被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的工況流量為：

（6）

式中：Q———被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的工況流量，m³/h；ρ———被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的密度，kg/m³。

由式（6）可得被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的標(biāo)況流量為：

（7）

式中：Q_N———被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的標(biāo)況流量，Nm³/h；P———被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的肯定壓力，kPa；T———被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的肯定溫度，K。

由氣體狀況方程（被測(cè)氣體不必定與刻度氣體是同種氣體），可得：

（8）

式中：ρ_N———被測(cè)氣體在規(guī)范狀況下的密度，kg/m³；ρ_CN———刻度氣體在規(guī)范狀況下的密度，kg/m³。

由式（7）和式（8）得被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的標(biāo)況流量為：

（9）

如果被測(cè)氣體與刻度氣體為同一氣體，則

4 兩種規(guī)范狀況的流量換算

關(guān)于國(guó)產(chǎn)外表，因?yàn)閲?guó)內(nèi)規(guī)范狀況一般選用101.325kPa、20℃，由式（9）得被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的國(guó)內(nèi)標(biāo)況流量為：

（12）

式中：Q_N20——被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的標(biāo)況流量（101.325kPa、20℃），Nm³/h；Q_CN20———刻度氣體在刻度狀況下的標(biāo)況流量（101.325kPa、20℃），Nm³/h。

如果被測(cè)氣體與刻度氣體為同一氣體，由式（11）得：

（13）

關(guān)于進(jìn)口外表，因?yàn)閲?guó)外規(guī)范狀況一般選用101.325kPa、0℃，由式（9）得被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的標(biāo)況（101.325kPa、0℃）流量為：

（14）

式中：Q_N0———被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的標(biāo)況流量（101.325kPa、0℃），Nm³/h；Q_CN0———刻度氣體在刻度狀況下的標(biāo)況流量（101.325kPa、20℃），Nm³/h。

關(guān)于進(jìn)口外表，在國(guó)內(nèi)使用時(shí)，一般還需將被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的標(biāo)況流量從規(guī)范狀況（101.325kPa、0℃）轉(zhuǎn)換成規(guī)范狀況（101.325kPa、20℃）：

（15）

如果被測(cè)氣體與刻度氣體為同一氣體，由式（11）得：

（16）

5 應(yīng)用舉例

某進(jìn)口氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)是以二氧化氮為介質(zhì)按800kPa（表壓）、50℃的刻度狀況下的標(biāo)況（101.325kPa、0℃）體積流量Q_CN0來(lái)刻度的。現(xiàn)在用來(lái)丈量氮?dú)庠谧鳂I(yè)狀況下（P，T）的標(biāo)況（101.325kPa、20℃）流量Q_N20。

這里刻度狀況為：P_C=800+101.325kPa，T_C=50+273.15K。

查表可得：

二氧化氮在規(guī)范狀況（101.325kPa、0℃）下的密度ρ_CN0=1.997kg/m³，

氮?dú)庠谝?guī)范狀況（101.325kPa、0℃）下的密度ρ_N0=1.25kg/m³，

由式（15）可得氮?dú)庠谧鳂I(yè)狀況下（P，T）的標(biāo)況（101.325kPa、20℃）流量為：

6 結(jié)束語(yǔ)

熟練掌握氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量換算對(duì)正確選表和用表至關(guān)重要。在國(guó)際上，氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般是以空氣為介質(zhì)按規(guī)范狀況下的標(biāo)況體積流量來(lái)進(jìn)行刻度的。可是，當(dāng)氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)選用非標(biāo)刻度時(shí)，須***選用相應(yīng)的換算公式進(jìn)行密度、溫度、壓力三參數(shù)的批改，才能得到被測(cè)氣體在作業(yè)狀況下的標(biāo)況流量。關(guān)于進(jìn)口外表，還要留意國(guó)內(nèi)外規(guī)范狀況的界說(shuō)不同，須***換算到國(guó)內(nèi)規(guī)范狀況。