1.理論計算數(shù)據(jù).
為了研究金屬管浮子流量計的非線性問題,本文利用公式(1)針對浮子在錐管中的垂直位置和流量的對應(yīng)關(guān)系給出了三組理論計算數(shù)據(jù).
在公式(1)中，當(dāng)流量傳感器的結(jié)構(gòu)以及被測流體介質(zhì)確定下來后，φ、Vf、ρf、ρ、Af、D0、Dh、df以及α這些變量都是已知量，是不變的.表1、表2,表3分別給出了利用公式(1)計算的行程為45mm,50mm和55mm的情況下浮子高度和流量之間的對應(yīng)關(guān)系，其中浮子高度是浮子在錐管中的垂直位置.數(shù)據(jù)表中的第三列是利用公式(3)計算出來的相應(yīng)流量點(diǎn)的非線性誤差.
2.理論計算數(shù)據(jù)分析
對2.1節(jié)中的理論計算數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性誤差分析.
如圖3所示,(a)、(b),(c)分別是行程為45mm,50mm和55mm的浮子流量計浮子高度和流量間對應(yīng)關(guān)系曲線及利用最小二乘法擬合的直線.從表1.表2，表3中第三列所示的非線性誤差數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)利用公式(1)進(jìn)行流量計算時在不同的流量點(diǎn)處流量和浮子高度之間表現(xiàn)出了不同的非線性誤差,流量和浮子高度之間不是線性對應(yīng)關(guān)系.
當(dāng)浮子行程是45mm(錐半角φ=21度06分)時:最大非線性誤差γmx=15.46%,平均非線性誤差γ=6.34%
當(dāng)浮子行程是50mm(錐半角中=18度16分)時:最大非線性誤差Ymax=14.56%,平均非線性誤差γ=5.01%.
當(dāng)浮子行程是55mm(錐半角φ=15度15分)時:最大非線性誤差Ymax=6.24%,平均非線性誤差γ=3.61%.
對比三個不同行程下最大非線性誤差和平均非線性誤差的數(shù)值可以看出，當(dāng)浮子行程分別為45mm.50mm,55mm,即相應(yīng)的錐半角為φ=21度06分φ=18度16分中=15度15分時，無論是非線性誤差的最大值還是平均值都有很明顯的減小，尤其是金屬管浮子流量計的線性度即最大非線性誤差分別為γmax=15.46%、γ=14.56%,γmax=6.24%，金屬管浮子流量計的線性度從理論計算上有了明顯的改善.
