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1、浅析水表分界流量与计量准确性的关系淮北矿业集团公司朔里煤矿黄儒林内容摘要：本文浅析水表分界流量的概念、流体中雷诺系数的确定、分界流量与公称流量的关系，以及影响水表计量性能的流量值。 关键词：分界流量与公称流量计量性能水表1.概述 在水表检定过程中,分界流量都作为检定规程中一个重要的技术指标。就水表流量而言，从最小流量到过载流量，把这个范围分割成“高区”和“低区”两部分。在“高区”和“低区”中，也各存在一个最大的误差。最大误差则是判别水表特性的主要标准。 水表检定规程中也明确规定了水表的示值误差限这个标准：从最小流量Qmin（包括Qmin）到分界流量Qt（不包括Qt）的低区为5%；从分界流量Qt
2、（包括Qt）到过载流量Qmax（包括Qmax=2Qn）的高区为2%。正以为误差限标准中都涉及到分界流量这个关键数据，所以分界流量才作为水表流量划分区域的重要依据。 2.分界流量的概念分界流量的具体概念是什么呢？我们在查找现有的水表规程和相关技术资料过程中，对于分界流量都没有明确的说法，没有现成的、确切的定义。 根据水表及其试验装置检定规程、水平螺翼式水表检定规程、水表及其检定和水表检修工等资料，通过计算、推理和判断，我们认为分界流量它有可能与液体的流态有关。 大家知道，在自然界中，任何液体都具有两种流动形态层流和紊流。液体各层的质点互不掺混，与管道轴向平行的流动称为层流；各质点的瞬时速度大小及
3、方向随时间改变，质点互相掺混、互相碰撞，液流内部紊乱的流动形态称为紊流。分界流量可能是以层流和紊流的过渡区或临界点来定义的。这也就是说，当水流的液态为层流时为一个区域，当水流的流态为紊流时为另一个区域。 3.雷诺系数 英国物理学家雷诺曾做过专门的试验，也就是著名的雷诺试验。他通过试验发现了临界流速随着管径d和运动粘滞系数v而变化，得到了上下临界雷诺数。上临界数易受到外界干扰，而下临界数却是个比较稳定的数值。试验得到管流的下临界雷诺数为Re=2320，就是当Re2320时的流体状态为层流，Re2320时的流体状态为紊流。 4.分界流量与公称流量的关系 在经过计算和对比时发现，水表的分界流量与公称
4、流量之间存在一定的比例关系。对于旋翼式水表而言：A级表的Qn=10Qt；B级表的Qn=12.5Qt；C级表的Qn=66.7Qt。 对于螺翼式水表：A级Qn=3.33Qt；B级表Qn=5Qt。 根据雷诺试验的结果，圆管内充满液体的流动，其下临界雷诺数Re为：Re=d/v=Q/ 其中=d2/4，为流速，为过水断面面积，d为管径，v为粘滞系数，Q是通过的流量。 通过对各种管径雷诺数的计算发现，在通过流量Q取公称流量值，粘滞系数取t=20时的0.0101cm2/s的情况下，结果Re值大部分都在20000左右。按照旋翼式A级水表Qn=10Qt的比例关系，Re值接近于2320。从水表技术发展历史看，用分界
5、流量把水表的流量范围划分为两个区域的理论依据是：根据水流通过水表后流态的雷诺下临界数来进行划分的。这样就使得分界流量与公称流量之间存在一定的线性关系。水表水流通过的能力越大，比值越小。另外一点，B级表的分界流量要低于A级表，C级表的分界流量又远低于B级表。不同口径的水表，只要计量等级相同，这个比例关系也是相同的。所以，计量等级越高的水表，分界流量值也就越小。5.结束语 随着科学技术的不断发展，水表的制造工艺的不断改进，计量等级也在不断提高，使得分界流量与公称流量之间的关系也更加复杂，更不容易找到其中的规律。从水表的特性曲线图也可以看出，水表精度越高，它的最小流量和分界流量值越小。随着Qt值的前移，低区的范围就会变窄，高区左移变宽，误差范围的减小，使水表的小流量计量性能也更好。根据这种理论规律，制造高精度计量水表也就有了明确的方向和目标。 作者简介 黄儒林男，1958.8，1982年9月毕业于淮北煤矿职工大学“煤矿机电”专业，1989年10月毕业于中国文化书院“环境管理”专业。高级工程师，现在淮北矿业集团公司朔里煤矿从事科研、节能、环保等技术工作。几年来先后在省部级以上技术、学术性刊物上发表论文450余篇。
