摘要:葉(ye)輪是渦輪流(liú)量計 的重要(yào)組成部分,根(gēn)據理論模型(xing)可知，葉輪對(duì)渦輪❤️流👌量計(ji)✂️的計㊙️量性能(néng)具有一定的(de)影響。針對不(bú)同葉輪對渦(wo)輪流量計的(de)影響,通過試(shì)驗的方法,分(fen)析了改變葉(yè)輪傾斜角對(duì)渦輪流.量計(jì)計量❓性能的(de)影響。結果表(biao)明🔴,角度較大(da)的葉輪B對其(qi)誤差曲線影(ying)響較小;角度(dù)較小的葉輪(lun)A對其誤差曲(qǔ)線影🌏響較大(dà)。
　　渦輪流量計(ji)具有精度高(gāo)、重複性好、結(jié)構簡單、測量(liàng)範✨圍廣、體積(jī)✌️小、質量輕、壓(ya)力損失小、維(wei)修方便等優(you)㊙️點,被🌍廣泛應(yīng)用在石油、化(hua)工、冶金、城市(shì)燃氣管網等(děng)🚶行業中1。随着(zhe)渦🏃‍♀️輪流量✌️計(ji)的大量使用(yong)🏃‍♀️，用戶對其計(jì)量準确度👄的(de)要求也越來(lái)越高。
　　葉輪傾(qīng)斜角θ或葉片(piàn)數Z是渦輪流(liú)量計設計中(zhōng)的重要參數(shu)㊙️,直接影響流(liu)量計的計量(liang)性能。θ角減小(xiǎo)，當進人流量(liang)計被測流體(tǐ)🚶流速相同時(shi)，葉輪速度将(jiang)提高。當其它(ta)🏒條件不變時(shí),随着θ角減小(xiao),葉輪轉速增(zeng)大,提高.了儀(yí)表的靈敏度(dù)。但轉速提高(gāo)使阻力矩增(zēng)大,被測流體(ti)的壓力損失(shi)增大,軸承磨(mó)損增大，儀表(biǎo)壽命⁉️降低。
　　在(zai)研發氣休渦(wo)輪流量計的(de)過程中，針對(dui)葉輪傾斜角(jiǎo)θ大👣小的改變(bian)對渦輪流量(liang)計性能的影(yǐng)響進行研究(jiu)。
1渦輪流量計(ji)的測量原理(lǐ)與結構
1.1基本(běn)結構
　　渦輪流(liú)量計主要山(shān)整流器、葉輪(lun)、磁性聯軸器(qi)、機械計數器(qì)✔️、内輪變速器(qì)等組件組成(chéng)。
1.2 基本原理
　　渦(wo)輪流量計是(shì)一-種流體測(cè)量裝置，流體(ti)的動力驅📞使(shǐ)葉輪旋⛷️轉,其(qí)旋轉速度與(yǔ)體積流量近(jìn)似成正比例(lì)。通過流量計(jì)的流體體積(jī)是基于葉輪(lún)的旋轉數得(de)到的🤩,主要是(shi)運用磁✂️電轉(zhuǎn)換裝置或者(zhě)機械輸出裝(zhuang)置将渦💋輪轉(zhuǎn)速轉化成電(dian)脈沖,二次儀(yi)表進行計算(suan)和顯示，由單(dan)位時間内電(dian)脈沖和累計(ji)電脈沖數來(lai)反映瞬時☁️和(he)累計流量。
1.3 葉(yè)輪
　　渦輪葉輪(lun)亦稱葉輪，一(yi)般采用工程(chéng)塑料、鋼或鋁(lü)合金材質,其(qi)作用是把流(liú)體動能轉換(huan)成機械能。按(àn)照設計要求(qiú),葉輪葉片數(shu)爲Z= 12~20,葉片傾斜(xie)角θ=30~45°,重疊度爲(wèi)1~1.2,葉片與内機(jī)光間🔞隙爲0.5~1 mn。爲(wèi)提高渦輪流(liú)量計的計量(liàng)性能，可适當(dang)增加葉片數(shu)或調整傾斜(xié)角3)
1.4理論依據(jù)
渦輪流量計(jì)的數學模型(xing)爲

　　式中:J爲渦(wō)輪的轉動慣(guàn)量;w爲渦輪葉(ye)輪的旋轉角(jiao)速度;7,爲流體(tǐ)對葉片産生(sheng)的推動力矩(jǔ);Tm爲渦輪軸與(yǔ)軸🚶‍♀️承之間摩(mo)擦産生的機(jī)械摩擦阻力(lì)矩;Ts爲流體通(tōng)過渦輪時産(chan)生的流動阻(zu)力矩;Tm爲電磁(ci)轉換器對渦(wō)輪👅産生的電(diàn)磁阻力矩;Z爲(wèi)渦輪葉片數(shu);θ爲葉片傾斜(xie)角🐇;r爲葉片的(de)平均半徑;A爲(wèi)流通截面積(ji);p爲流體的密(mi)度;f爲信号脈(mo)沖頻率;q爲體(ti)積流量🔴;K爲儀(yí)表系數;q。爲瞬(shùn)時體積流量(liang)🚩。
　　根據數學模(mo)型可以定性(xing)判斷出渦輪(lun)流量計的計(jì)量性能與🔞葉(yè)輪的葉片傾(qīng)斜角有關，筆(bi)者選取不同(tóng)θ角的葉輪在(zài)同一台渦輪(lun)✨流量計上進(jìn)行試驗，分析(xi)其對渦輪流(liu)量計的影響(xiang)。
2試驗及試驗(yan)數據分析
2.1試(shi)驗介紹
　　試驗(yan)選取相同内(nei)徑、外徑的葉(yè)輪,隻是葉輪(lún)的傾斜🚶角🥰、葉(yè)片數及質量(liàng)可能不同,對(dui)渦輪流量計(ji)的性能🎯進行(hang)研究。葉輪🈚傾(qing)斜角的平面(miàn)圖如圖1所示(shì)。

2.2試驗及試驗(yan)數據處理
　　計(jì)算流量計的(de)相對示;值誤(wù)差爲:

　　式中:Eij爲(wei)第i檢定點第(dì)j次檢定被檢(jiǎn)流量計的相(xiàng)對示值誤㊙️差(cha),%;Vij爲第i檢定點(dian)第j次檢定時(shi)流量計顯示(shì)的累積流量(liang)值,m3;(V,)ij爲第i檢定(ding)📱點第j次檢定(ding)時标準器換(huàn)算到✨流量計(ji)處狀态的累(lèi)積流量值,m3。
　　試(shi)驗選取一台(tái)0.5級标準的TGM/G250/DN80/PN16氣(qì)體渦輪流量(liang)計，選用兩種(zhǒng)不同參數的(de)葉輪,在試驗(yàn)中研究葉輪(lun)對渦輪流量(liang)計計量性能(néng)的影💔響。
試驗(yàn)所用葉輪A與(yu)B的差别見表(biǎo)1。

　　試驗之前，分(fèn)别對裝有不(bu)同葉輪的渦(wō)輪流量計進(jìn)💯行📱空載計時(shí),見表2。

選用葉(ye)輪A時的試驗(yan)數據見表3。
選(xuǎn)用葉輪B時的(de)試驗數據見(jian)表4。
　　根據表3和(hé)表4作出葉輪(lún)A和葉輪B的誤(wù)差曲線圖,如(ru)圖2和圖3所🎯示(shi),葉輪A在流量(liàng)20~400 m2/h時,0.5級是合格(gé)的，在100m3/h誤差出(chū)現突變情況(kuàng);葉輪🌈B在流量(liang)12~400m*/h時,0.5級是合格(ge)的。
根據表3和(hé)表4作出葉輪(lun)A和葉輪B的誤(wu)差對比圖,如(rú)圖4所示⚽。

　　由圖(tú)4可以看出，葉(yè)輪B的誤差曲(qǔ)線在流量點(dian)50~400 m3/h的線性比葉(yè)🚶‍♀️輪A的線♈性要(yao)好;在流量點(diǎn)8~12 m3/h，誤差大概爲(wèi)-1%~- -3%左右，均爲不(bú)合格點。

3結論(lun)
通過試驗，分(fen)别對不同傾(qing)斜角葉輪進(jìn)行研究,得出(chū)如下結論:
(1)葉(ye)輪B在小流量(liang)點的誤差優(you)于葉輪A;
(2)兩葉(yè)輪在流量點(dian)100m3/h都出現誤差(cha)突變;
(3)葉輪A在(zai)線性區誤差(cha)更趨近零點(dian);
(4)葉輪B在線性(xìng)區誤差偏離(li)零點,但是仍(reng)在誤:差範圍(wéi)内🍉;
(5)對于量程(cheng)大的渦輪流(liú)量計,應該優(yōu)選傾斜角較(jiao)小的葉輪;而(ér)對于量程小(xiao)的渦輪流量(liang)計，應該優選(xuan)傾斜角較大(dà)的葉♉輪;
(6)在小(xiǎo)流量點區域(yù),不管是葉輪(lun)A還是葉輪B,計(jì)量誤差仍然(ran)很大。
　　總之，葉(yè)輪傾斜角隻(zhi)影響誤差曲(qǔ)線在線性區(qu)偏離零點的(de)❓幅度,但是在(zai)小流量點誤(wu)差仍然很大(da),給貿易計量(liang)帶來了不公(gong)平，因此,接下(xià)來的研究工(gōng)作主要是解(jie)決小流量點(diǎn)誤差偏大🈲的(de)問題。

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