高温液体流量检测系统及其在锌精馏中的应用(2)

QG=f'[G/(S·ρzn),D,v] ·ρzn （3）

式中，QG表示锌液的重量流量，S表示流槽的底面积。

锌游人密度ρzn及运动粘度v都是由其温度决定的。在实际生产中，温度变化范围是600～650℃。这样可以知道密度变化范围为6.81～6.77g/ml，运动粘度变化范围为0.3568～0.3261μm2/s。因为它们的变化很小，对流量影响不大，可以视其为常量（后面的试验结果可以证明，这样的简化是合理的，不会对模型精度产生很大的影响）。另外，流槽的尺寸是固定的，也就是说，流槽底面积和孔口直径也是常量。这样，流量就只与重量有关，可用数字式表示为：

QG=f(G) （4）

因此，只要找出流量与重量之间的关系，就可将流量检测问题转化成了重量检测问题。而重量的测量是比较容易的，这就是称重法的基本原理。

2 流量模型的拟合

2.1 孔口出流试验

为了找出流槽中锌液的流量与重量之间的关系，我们做了如下的孔口出流试验。先在流槽中装满锌液，然后打开圆孔，让锌液自由的流出。在锌液流出过程中，不停地测量流槽中锌液（高于小圆孔位置的那部分锌液）的重量。试验中，每隔一秒钟测量一次，直到流槽中锌液的液位与孔口持平（即锌液重量接近于零，此时，锌液不再外流）。设锌液的重量用G（t）表示，则其流量QG(t)可以表示为：

QG（t）=(d/dt)G(t) (5)

由于试验中，采样间隔为1s，所以，锌液流量可以近似的表示为：

QG（t）=G(t)-G(t 1) (6)

式中，G（t）、G（t 1）分别表示t和t 1时刻