摘要:通過(guo)對1台DN80氣體(ti)渦輪流量(liàng)計 在1m³/h~1.5max流量(liàng)範圍内進(jìn)行實驗，得(de)出氣體渦(wō)輪流量計(jì)的👉儀表🍓系(xì)數K與流量(liang)qr.之間的特(te)性曲線,表(biǎo)明在0.8qmin以下(xià)儀表系數(shu)不穩定，流(liú)量⛹🏻‍♀️計超差(cha):在 qmax~1.5max範圍内(nèi)儀表系數(shu)穩定性好(hao)，流量計精(jīng)度高，由此(ci)說明實驗(yan)所選型号(hao)的氣體渦(wo)輪流量計(ji)，儀表系數(shù)在👣标稱流(liu)量範圍以(yǐ)外😄仍有可(kě)能滿足計(ji)量要求，特(tè)别是大于(yú)标稱流量(liang)上限後儀(yi)表系⛱️數🤞仍(reng)然穩定,在(zai)學術研究(jiū)領域擴展(zhǎn)了思路，也(yě)爲👨‍❤️‍👨選型應(ying)用提供🤞了(le)借鑒的經(jīng)驗。
　　氣體渦(wō)輪流量計(ji)具有精度(dù)高、測量範(fan)圍寬、重複(fú)性好、壓力(lì)損失🌍小、耐(nài)高壓、多種(zhong)顯示方式(shì)、安裝維修(xiu)方便、耐腐(fu)蝕等優點(diǎn)叫已被廣(guǎng)泛應用于(yu)天然氣貿(mao)易結算計(jì)量，甚至還(hái)作爲量值(zhí)傳遞的标(biao)⭐準儀表。
　　根(gēn)據其計量(liang)原理，流量(liàng)計的傳感(gan)器應有一(yi)個經标準(zhun)裝✔️置檢定(dìng)給出的儀(yí)表系數，其(qi)精度和流(liú)量範圍💚必(bi)須滿足流(liú)量計技術(shù)規範的要(yào)求，正确的(de)儀表系數(shu)值是保證(zheng)流量計計(ji)量精度🆚的(de)基本保證(zheng)。在理想狀(zhuàng)态下，也就(jiù)是假定渦(wo)輪處于勻(yun)速運動☎️的(de)平衡狀🌏态(tài),機械摩擦(ca)阻力矩和(he)流體阻力(lì)矩都足夠(gòu)小甚至可(ke)以忽略不(bú)計的狀态(tai),儀表系數(shu)與流量的(de)關系爲(1)式(shi):
 
　　式中:f爲脈(mò)沖頻率:qv爲(wei)流體體積(ji)流量;Z爲渦(wō)輪葉片數(shu):θ爲葉片♍結(jié)構🔴角;A爲流(liu)通截面積(ji);r爲葉片平(píng)均半徑.
　　可(kě)見，理想特(tè)性僅與渦(wō)輪流量計(ji)的結構參(can)數有關，與(yǔ)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流體✨的流(liú)✂️動狀況無(wu)關,儀表系(xì)數爲一個(gè)常數，在K-qv圖(tú)上爲一平(ping)行于橫🐉軸(zhou)的🔴直線。
　　在(zai)已報道的(de)很多文獻(xiàn)及書籍中(zhōng)，作者都通(tong)過建立💯數(shù)學模🔅型🌐來(lai)🥵對氣體渦(wō)輪流量計(jì)的工作特(tè)性進行較(jiao)爲詳細地(di)分析與描(miáo)述、但在實(shí)際應用的(de)過程中🧡儀(yi)表系數K與(yu)流量qv之間(jian)呈現出來(lái)的關系究(jiū)竟是否符(fu)合已有的(de)結論呢?而(ér)對于标稱(cheng)流量範圍(wei)之外,尤其(qí)是當實際(jì)流量超出(chu)标稱流量(liang)上限後，儀(yi)表系數🌐與(yu)流量之間(jian)的關系又(yòu)呈現什麽(me)樣的狀态(tai)呢?目前這(zhè)方面還鮮(xiān)有人進行(hang)研究。對此(cǐ)基于以下(xia)實驗進行(hang)相關分析(xi)。
1實驗方案(àn)
1.1環境條件(jian)
　　溫度24~25℃,相對(dui)濕度30%~35%，大氣(qì)壓力94~95kPa,采用(yong)表後取壓(yā)。
1.2實驗設計(jì)
　　實驗選用(yong)了1台DN80的氣(qi)體渦輪流(liu)量計，其标(biao)稱流量範(fan)圍爲20~400m³/h,精度(du)等級爲1.0級(ji)。由于實驗(yan)是研究性(xing)的而不是(shi)對流量計(jì)♊的檢定，并(bing)考慮到實(shi)驗用臨界(jiè)流噴嘴氣(qi)體流量标(biao)準裝置實(shi)際情況，将(jiang)流量檢定(dìng)範圍确定(ding)爲例!:1m³/h~1.5qmax即1~600m³/h，在(zai)流量範圍(wei)内埃勻選(xuǎn)取35個流量(liàng)點,共進行(hang)188組實驗,得(dé)到的流量(liang)計K-qv曲線如(ru)圖1所示。
 
2數(shu)據分析
　　由(you)表1實驗數(shù)據知，在1m³/h時(shi)無信号輸(shū)出，2m/h時開始(shi)有流量，說(shuo)💋明其始㊙️動(dong)流量在1~2m³/h之(zhi)間間。在流(liu)量計的流(liu)量大于始(shi)動流量而(er)小于傳感(gan)器流量下(xia)限的情況(kuang)下，儀表㊙️系(xì)數K随💰着流(liú)量qv的增大(da)而迅速增(zeng)大，此時流(liu)體處于🚶‍♀️層(céng)流流動⚽狀(zhuàng)态,其特性(xìng)受軸承🌈摩(mó)擦力、流體(ti)黏性阻力(lì)影響較大(dà)B!:當流量低(di)于☎️0.8qmin時，儀表(biao)系數随着(zhe)流量迅速(su)變化，其測(ce)📧量誤差在(zài)流量計的(de)允差範圍(wéi)外🏃，儀表系(xi)數本身不(bú)準确,不能(neng)作爲實際(ji)檢測流量(liang).
　　儀表系數(shù)K在30m/h處出現(xian)峰值,該點(dian)爲層流與(yu)紊流的交(jiao)界點🌈，在此(ci)之後流體(ti)處于紊流(liu)狀态，儀表(biǎo)系數則開(kai)始呈現出(chu)常數的特(te)征，當🤞流體(ti)黏度确定(ding)時，儀表系(xì)㊙️數與傳感(gǎn)器的結構(gou)尺寸有關(guān);而在qmax~1.5qmax的流(liu)量範圍内(nèi)，儀表系數(shù)仍然具有(yǒu)非常好的(de)🏃‍♀️穩定性。具(jù)體儀表系(xì)數及線性(xing)度👉、重複性(xìng)列于表1.
　　依(yī)據JJG1037-2008(渦輪流(liu)量計)國家(jia)計量檢定(dìng)規程，渦輪(lun)流量計的(de)儀表系數(shu)K,線性度EL和(he)重複性E,分(fèn)别定義爲(wèi):
 
　　式中:(E)爲第(dì)i個測量點(diǎn)的系數重(zhòng)複性;Kr爲.第(di)i個流量點(diǎn)的平均儀(yí)表系數:n爲(wèi)第i個流量(liang)點的測量(liàng)次數:Kij爲第(di)i個流量點(diǎn)第j次♋測量(liàng)得到🐕的儀(yi)表系數值(zhi);`K爲流量計(jì)🐆儀表系數(shu)值;(Ki)max爲各流(liú)量㊙️點系數(shù)♋Ki中最大值(zhí):(Ki)min爲各流量(liang)點系數K中(zhōng)最小值:EL爲(wei)線性度。
　　從(cong)表1中數據(jù)可以看出(chū)，在qmin~0.2qmax的流量(liang)範圍内，儀(yi)表系數㊙️出(chū)現峰值,線(xiàn)性度爲0.590%,重(zhong)複.性爲0.069%，其(qi)測量誤差(cha)已在允差(cha)範圍内(±2%)，符(fu)合流量計(ji)精度要求(qiú):在0.2qmax~1.5qmax的流量(liàng)範圍内，儀(yí)表系數始(shi)終❌處于穩(wěn)定的狀态(tài),尤其是在(zai) qmax~1.5q,max的流量範(fàn)圍内，線🎯性(xing)度僅爲0.109%，重(zhong)複性高達(da)0.046%,儀表系❌數(shù)變化幅度(du)非常小，流(liu)量計的測(cè)量正确率(lǜ)就非✉️常高(gao)。
 
3結論與讨(tao)論
　　實驗通(tong)過對不同(tóng)流量範圍(wéi)内儀表系(xi)數與流量(liang)關🔴系👨‍❤️‍👨的💋研(yan)究💁，可以看(kan)出,渦輪流(liu)量計儀表(biǎo)系數可以(yi)分爲兩段(duàn)"即線性段(duan)和非線性(xìng)段，非線性(xing)段内儀表(biǎo)系數随流(liu)量變化有(yǒu)較大變化(hua)，線性段儀(yí)表系數也(ye)有一定變(biàn)化，但幅度(dù)非常小，而(ér)在qmax~1.5qmax的範圍(wei)内,儀表系(xì)數仍然處(chu)于非常穩(wen)定的狀态(tài)，該實驗結(jie)論是其他(tā)研❤️究中沒(méi)有涉及到(dao)的，對渦輪(lun)流量計的(de)實際應用(yong)具有一定(dìng)的參考意(yì)義。
　　從流量(liang)計的使用(yong)壽命方面(miàn)考慮，對于(yú)每日儀表(biao)實際運行(hang)時間不超(chāo)過8h的斷續(xù)工作場合(hé),選擇實阿(ā)使用時最(zui)大🐇流量🚩的(de)1.3倍作爲流(liú)量範圍上(shàng)限，對于每(měi)日🍓儀表實(shi)際運行🛀🏻時(shi)間不低于(yú)8h的連續工(gong)🈚作場合，選(xuan)擇實際使(shi)用時最大(dà)流量的1.4倍(bèi)作爲流量(liàng)範圍上限(xiàn)，而儀表下(xià)限流量以(yi)實際使用(yong)最小流量(liàng)💰的0.8倍爲合(he)适隊本次(cì)實驗結果(guǒ)也證明在(zài)這些流量(liang)範圍内儀(yi)表系數是(shì)符合檢測(cè)精度要求(qiú)的。

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