(一)定量量取樣品
1.取樣、留樣或加權(quán)法留取混合樣品
需要按照確定或計算的容積數(shù)量進行容積測定。如量取50mL、l00mL、150mL、200mL、500mL樣品,可直接用50mL或100mL、200mL、500mL校準的量簡量取,并進行量筒誤差校正。讀取數(shù)值時,觀測液體月牙面下面成一條直線時,月牙面下面對應(yīng)的刻度值即容量示值。
2.各類容器存量測定
測量各類容器存量容積時,通常會有以下類型的容積計算:
圓柱體,如罐體的柱體部分;圓錐體,如罐體的錐底;圓臺體,如木制容器;長方體或正方體,如地下酒池;球冠體,如罐體的球冠底;桶體,如酒缸、酒海;臥式罐等。計算公式如下:
圓柱體V=Πr2h,(r-內(nèi)半徑 h-液面高)
圓錐體V=Πr2h/3(r-錐底內(nèi)半徑 h-錐高)
圓臺體V=Πh(R2+ Rr+r2)/3 (R、r-底面和液面半徑 h-液面高)
長方體V=abc(a-內(nèi)長 b-內(nèi)寬 c-液面高)
球冠體V=Πh2(3R-h)/3(R-球半徑 h-冠高)
V= Πh(h2/3+r2)/2 (h-冠高 r-冠半徑)
桶體V=Πh(2D2+Dd +3d2/4)/15 (母線是拋物線 D—桶腹直徑 d-桶底直徑)
(二)容積的直接測量
目前在酒類企業(yè)計量中用得最多的容積測量方式就是直接采用流量計進行測量,下面就流量計的計量原理和使用介紹如下:
容積式流量測量是采用固定的小容積來反復(fù)計量通過流量計的流體體積。所以,在容積式流量計內(nèi)部必須具有構(gòu)成一個標準體積的空間,通常稱其為容積式流量計的“計量空間”或“計量室”。這個空間由儀表殼的內(nèi)壁和流量計轉(zhuǎn)動部件一起構(gòu)成。容積式流量計的工作原理為:流體通過流量計,就會在流量計進出口之間產(chǎn)生一定的壓力差,流量計的轉(zhuǎn)動部件(簡稱轉(zhuǎn)子)在這個壓力差作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),并將流體由入口排向出口,在這個過程中,流體一次次地充滿流量計的“計量空間”,然后又不斷地被送往出口,在給定流量計條件下,該計量空間的體積是確定的,只要測得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動次數(shù),就可以得到通過流量計的流體體積的累積值。
設(shè)流量計計量空間體積為v(m3),一定時間內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動次數(shù)為N,則在該時間內(nèi)流過的流體體積為:
V=Nv
再設(shè)儀表的齒輪比常數(shù)為a,a的值由傳遞轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的齒輪組的齒輪比和儀表指針轉(zhuǎn)動一周的刻度值所確定。若儀表指示值為I,它與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動次數(shù)N的關(guān)系為:
I=aN
由上兩式可得在一定時間內(nèi)通過儀表的流體體積與儀表指示值的關(guān)系:
V=(v/a)I
為了適應(yīng)生產(chǎn)中對流量測量的各種不同介質(zhì)和不同工作條件的要求,產(chǎn)生了各種不同型式的容積式流量計,其中比較常見的有齒輪型、刮板型和旋轉(zhuǎn)活塞型三種型式,現(xiàn)分別介紹如下。
1.齒輪型容積式流量計
這種流量計的殼體內(nèi)裝有兩個轉(zhuǎn)子,直接或間接地相互嚙合,在流量計進口與出口之間的壓差作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動,通過齒輪的旋轉(zhuǎn),不斷地將充滿在齒輪與殼體之間的“計量空間”中的流體排出,通過測量齒輪轉(zhuǎn)動次數(shù),可得到通過流量計的流體量。
另一種齒輪型容積式流量計是腰輪容積流量計,也稱羅茨型容積流量計,這種流量計的工作原理和工作過程與橢圓齒輪型基本相同,同樣是依靠進、出口流體壓力差產(chǎn)生運動,每旋轉(zhuǎn)一周排出四份“計量空間”的流體體積量,所不同的是在腰輪上沒有齒,它們不是直接相互嚙合轉(zhuǎn)動,而是通過安裝在殼體外的傳動齒輪組進行傳動。
上述兩種轉(zhuǎn)子型式的容積流量計,可用于各種液體流量的測量,尤其是用于油流量的準確測量,在高壓力、大流量的氣體流量測量中,這類流量計也有應(yīng)用,由于橢圓齒輪容積流量計直接依靠測量輪嚙合,因此對介質(zhì)的清潔要求較高,不允許有固體顆粒雜質(zhì)通過流量計。
2.刮板式容積流量計
刮板式流量計也是一種較常見的容積式流量計。在這種流量計的轉(zhuǎn)子上裝有兩對可以徑向內(nèi)外滑動的刮板,轉(zhuǎn)子在流量計進、出口壓差作用下轉(zhuǎn)動,每轉(zhuǎn)動一周排出四份“計量空間”的流體體積,與前一類流量計相同,只要測出轉(zhuǎn)動次數(shù),就可以計算出排出流體的體積量。較常見的凸輪式刮板流量計,殼體的內(nèi)腔是一圓形空筒,轉(zhuǎn)子也是一個空心圓筒形物體,徑向有一定寬度,徑向在各為90°的位置開四個槽,刮板可以槽內(nèi)自由滑動,四塊刮板由兩根連桿連接,相互垂直,再空間交叉,在每一刮板的一端裝有一小滾珠,四個滾珠均在一固定的凸輪上滾動使刮板時伸時縮,當相鄰兩刮板均伸出至殼體內(nèi)壁時,就形成一計量空間的標準體積。刮板在計量區(qū)段運動時,只隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而不滑動,以保證其標準容積恒定。當離開計量區(qū)段時,刮板縮入槽內(nèi),流體從出口排出。同時,后一刮板又與其另一相鄰刮板形成第二個“計量空間”,同樣動作,轉(zhuǎn)子運動一周,排出四份,“計量空間”體積的流體。
在刮板式容積流量計中,還有所謂旋轉(zhuǎn)閥式刮板流量計,它的工作原理與凸輪式相似,但結(jié)構(gòu)不同,這里就不詳細敘述了。
3.旋轉(zhuǎn)活塞式容積流量計
旋轉(zhuǎn)活塞式(也稱為擺動活塞式)容積流量計的結(jié)構(gòu)與工作原理:旋轉(zhuǎn)活塞位于固定的內(nèi)外圈之間,活塞的軸靠著導(dǎo)輥滾動,中間隔板將計量空間分成兩部分,活塞的上缺口和隔板咬合,當活塞依箭頭方向運動時與隔板成直線運動。活塞在進出口流體壓力差的作用下,始終與內(nèi)外圓桶壁緊密接觸旋轉(zhuǎn),交替不斷地將活塞與內(nèi)外圓筒之間的流體排出,通過計算活塞旋轉(zhuǎn)次數(shù)可得到流過的流體量。旋轉(zhuǎn)活塞式容積流量計具有通流能力較大的優(yōu)點,它的不足是在工作過程會有一定的泄漏,所以準確度較低。
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