摘要:渦輪流量(liàng)計 在安裝和使用(yòng)過程中往往存在(zài)直管段口徑與流(liu)📞量計通徑不完全(quán)一緻的現象。選取(qu)CL系列和LWGY系列渦輪(lun)流量計，在燃油動(dòng)态流量标準裝置(zhi)上進行了上下遊(you)直管段不🔴同口徑(jìng)條件下的校準試(shi)驗，從而得到直管(guǎn)段🏃‍♀️口徑對渦輪流(liú)量計K系數的影響(xiǎng)。試驗證明，直管段(duàn)口徑所引入的誤(wu)差不可忽視，因此(cǐ)在使💃用或校準渦(wo)輪流量計時應務(wù)😘必保證直管段口(kou)徑與流量計通徑(jìng)一緻。
0引言
　　流量是(shi)現代工業測量中(zhong)的一個重要參數(shu)。渦輪流量計具有(you)測‼️量精度高、量程(chéng)範圍寬、重複性與(yǔ)動态⚽特性好等特(te)點［1］，廣泛用于流量(liàng)測量領域，例如航(hang)空♉發動機💘試車台(tai)、發動機附件試驗(yan)器、發🆚動機半物理(li)仿真試車台實驗(yan)中均選用渦輪流(liu)量計對燃油流量(liang)進行測量［2-3］。
　　渦輪流(liú)量計的安裝要求(qiu)較高，其上下遊需(xu)有足夠長的直管(guan)段，同軸同口徑安(ān)裝。美國國家标準(zhun)與技術研究院(NIST)曾(ceng)對上遊安裝90°單彎(wān)頭和異面90°雙彎頭(tou)分☁️别進行了試驗(yan)研究［4］，天津大學對(dui)上遊彎頭和漸縮(suo)管對渦輪流量計(ji)測量性能進行了(le)試驗研究，并對渦(wo)輪流量計前導流(liú)器的結構和性能(neng)也進行了相關研(yan)究［5-6］，哈爾濱工業大(dà)學針對直管段長(zhǎng)度對渦輪流量計(ji)精度的影響進行(háng)了分析［7］。但是在渦(wō)輪流量計的使用(yòng)與檢定校準過程(chéng)中，上下遊直管段(duan)的通徑往往不會(huì)與流量計的通徑(jing)完全一緻，同樣會(huì)直接影響渦輪流(liu)量計的準确度和(hé)校準結果，目前國(guó)⭐内尚未進行👅相關(guān)的試驗。選取了典(diǎn)型渦輪流量計，進(jin)行✔️了渦輪流量計(ji)變口徑管❄️路試驗(yàn)。
1試驗裝置
　　渦輪流(liu)量計是一種流量(liàng)測量儀表，流動流(liu)體的動力驅使渦(wō)⁉️輪☎️葉片旋轉，其旋(xuan)轉速度與體積流(liú)量近似成比例。通(tōng)過流量計的流體(ti)體積值是以渦輪(lún)葉輪轉數爲基準(zhǔn)的。渦輪流量計主(zhǔ)要由傳感器和轉(zhuan)換器組成。使用儀(yí)表♊K系數或累積流(liu)量來計算流量計(jì)的示值誤差［8］。

　　式中(zhōng):K爲儀表系數，m-3或L-1;N爲(wèi)流量計顯示儀表(biao)測得的脈沖數;V爲(wèi)标準裝置測得的(de)實際體積，m3或L。
所使(shi)用的标準裝置爲(wèi)燃油動态流量标(biao)準裝置，該裝置🚶采(cǎi)用🔅體積管法，測量(liàng)擴展不确定度爲(wei)U=0.05%(k=2)，其原理如圖1所示(shi)。

　　燃油動态流量标(biao)準裝置的工作原(yuan)理爲:工作過程中(zhong)電機旋⚽轉，驅動滾(gǔn)珠絲杠帶動标準(zhǔn)體積管活塞💃🏻左行(háng)♌，排出😘液體流經控(kòng)制🧡閥門及被檢流(liú)量計後，經👨‍❤️‍👨過過濾(lǜ)器回到儲油箱;同(tong)時，儲油箱裏的油(you)經過下遊管段進(jìn)入标準體積管［9］。
2試(shì)驗内容
　　選擇常用(yong)的CL系列渦輪流量(liang)計和LWGY系列渦輪流(liu)量計進行試驗。分(fèn)别選取DN4，DN6和DN10口徑的(de)流量計，且均爲0.5級(jí)。
　　圖2爲渦輪流量計(ji)的安裝示意圖，圖(tú)中D爲被校渦輪流(liu)量🚩計的🔴通徑，d爲上(shang)下遊直管段的内(nèi)壁直徑。依據JJG1037-2008《渦輪(lún)流量計檢定規程(chéng)》的🌈要求，保證上下(xià)遊的直管段與被(bèi)校流量計同軸安(ān)裝，并且連接處的(de)密封墊不得凸入(rù)流體管道内［9］，上遊(you)直管段長度爲20D，下(xia)遊直管段長度爲(wei)🙇🏻10D。試驗過程中，保證(zheng)試驗流體爲單相(xiàng)液體，介質爲航空(kōng)燃油ＲP-3。

　　在試(shì)驗過程中，爲每隻(zhi)流量計配制了7組(zu)不同口徑的直管(guǎn)段，對每隻流量計(ji)進行7次校準測試(shì)。設K爲渦輪流量計(jì)✌️通徑🈲與直管段通(tong)徑的比值，則有

　　其(qi)中，0.75＜K＜1.2。在此基礎上，每(mei)次試驗過程中，根(gēn)據流量計的🆚流❗量(liàng)範圍☔，選取9個流量(liàng)點，每個流量點校(xiao)準3次。流量計的銘(míng)牌信息及直管段(duan)口徑選擇詳見表(biao)1。

3試驗結果
　　選取h=1，即(ji)以上下遊管路直(zhí)徑與渦輪流量計(jì)的口徑完全☀️一緻(zhi)時渦輪流量計的(de)值作爲标準值，用(yong)KU表示，根據式(3)對其(qi)它工況下試驗數(shu)據進行無量綱化(hua)。

　　式中:E爲其它工況(kuang)與标準工況下的(de)系數差值比;KU爲标(biao)準工況下的儀表(biǎo)系數，m-3或L-1;Ki爲其它工(gong)況下的儀表系數(shu)，m-3或L-1。
　　圖3～圖8分别爲流(liú)量計的K系數曲線(xian)圖和無量綱化後(hou)的差值比曲線圖(tu)。

　　從K系(xi)數曲線圖中可以(yi)看出，不同直管段(duàn)口徑會影響儀表(biǎo)K系數，但是與儀表(biao)本身K系數的變化(hua)趨勢一緻。

　　從K系數(shu)差值比曲線圖中(zhong)可以看出，直管段(duan)通徑d與流量計✌️通(tōng)徑D的差值越大，則(ze)對K系數的影響越(yuè)嚴重。對于CL系列渦(wo)輪流量計，若❤️d＜D，則儀(yí)表K系數會減小;若(ruò)d＞D，則儀表K系🌐數會增(zēng)大;而對于LWGY系列渦(wō)輪流量計，d的變化(hua)與儀表K系數之間(jiān)無明顯對應關系(xi)。
　　通過式(4)對不同工(gong)況下儀表系數波(bō)動Δ情況進行計算(suan)。

　　式中:Kmax爲同一流量(liang)點下不同工況下(xia)儀表系數最大⭕值(zhi)👨‍❤️‍👨;Kmin爲同一🚶‍♀️流量點下(xià)不同工況下儀表(biao)系數最小值🐪。
　　從表(biǎo)2中可以得到，試驗(yan)中系數最大相差(cha)2.7%之多，所選進行試(shi)🌈驗渦輪流量計最(zui)大允許誤差爲0.5級(ji)，直管段⛹🏻‍♀️口徑改變(bian)造成的誤差遠遠(yuǎn)超過流量計的最(zui)大允㊙️許誤差。

4結論(lun)
　　在渦輪流量計的(de)檢定校準過程中(zhōng)，校準實驗室會保(bǎo)證直管段口徑與(yǔ)流量計口徑一緻(zhi)，而在實際使用過(guò)程中，直管段口徑(jing)往往很難滿足要(yao)求，因此直🔴接應用(yòng)檢定校準結果，勢(shì)必引入誤差。建議(yi)各單位在設計渦(wo)輪流量計上下遊(yóu)管路時務必保證(zheng)JJG1037-2008《渦輪㊙️流量計檢定(dìng)規程》中的安🥵裝條(tiáo)件，對于 精度高渦(wō)輪流量計 ，必要時(shi)，應當将渦輪流量(liàng)計上下遊直管段(duan)與流量🐕計一同送(song)至檢定單位，以減(jiǎn)少直管段口徑和(hé)長度不同而引入(rù)的誤差。

以上内容(róng)源于網絡，如有侵(qīn)權聯系即删除!