在水表检定过程中，分界流量是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，该最大误差是判别水表特性的主要标准。
水表相关检定规程中也明确规定了水表的示值误差限:①从最小流量Qmin(包括Qmin)到分界流量Qt(不包括Qt)的低区为±5%;②从分界流量Qt(包括Qt)到过载流量Qmax(包括Qmax=2Qn)的高区为±2%。因为在误差限标准中都涉及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。
一、分界流量的概念
笔者在查找现有的水表规程和相关技术资料的过程中发现，对于分界流量都没有明确的说法，没有现成的、确切的定义。
根据水表的相关技术资料，通过计算、推理和判断，笔者认为分界流量有可能与液体的流态有关。
众所周知，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。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。
二、雷诺数
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和运动黏滞系数v而变化，得到了上下临界雷诺数。上临界雷诺数易受到外界干扰，而下临界雷诺数却是个比较稳定的数值。试验得到管流的下临界雷诺数Re=2320，就是当Re<2320时的流体状态为层流，Re>2320时的流体状态为紊流。
三、分界流量与公称流量的关系
经过计算和对比后，笔者发现，水表的分界流量与公称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级表的Qn=3.33Qt;B级表的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=υd/v(υ=Q/ω)。其中，ω=πd²/4，υ为流速，ω为过水断面面积，d为管径，v为黏滞系数，Q为通过的流量。
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，黏滞系数取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，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。
四、结束语
随着科学技术的不断发展，水表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更加复杂，更不容易找到其中的规律。从水表的特性曲线图可以看出，水表准确度越高，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，高区变宽，误差范围减小，使水表的小流量计量性能更好。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。
作者单位【淮北矿业集团公司朔里煤矿】
流量计量测控
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