摘(zhai)要：對DN100渦輪(lun)流量計 進(jin)行了基準(zhun)實驗、上遊(you)90°單彎頭.90°雙(shuang)彎頭和90°單(dan)彎頭+DN150變DN100漸(jian)縮管+90°單彎(wan)頭共17組實(shi)流實驗。以(yi)僅表系數(shu)、平均僅表(biao)系數相對(dui)誤差、線性(xing)度和不确(que)定度作爲(wei)評價指标(biao)，根據實驗(yan)結果最終(zhong)給出了渦(wo)輪流量計(ji)在3種安裝(zhuang)條件下的(de)推薦前後(hou)直管段長(zhang)度,此時3種(zhong)安裝條件(jian)對渦輪流(liu)量計的測(ce)量影響才(cai)能忽略。
0引(yin)言
　　流量是(shi)現代:工業(ye)測量中的(de)-一個重要(yao)參數。渦輪(lun)流量計具(ju)有測量精(jing)度高、量程(cheng)範圍寬、重(zhong)複性與動(dong)态特性好(hao)等特點中(zhong)，廣泛用于(yu)流量測量(liang)領域，例如(ru)航空發動(dong)機試車台(tai)、發動機附(fu)件試驗器(qi)、發動機半(ban)物理仿真(zhen)試車台實(shi)驗中均選(xuan)用渦輪流(liu)量計對燃(ran)油流量進(jin)行測量。
　　渦(wo)輪流量計(ji)的安裝要(yao)求較高，其(qi)上下遊需(xu)有足夠.長(zhang)的直管段(duan)，同軸同口(kou)徑安裝。美(mei)國國家标(biao)準與技術(shu).研究院(NIST)曾(ceng)對上遊安(an)裝90°單彎頭(tou)和異面90°雙(shuang)彎頭分别(bie)進行了試(shi)驗研究，對(dui)上遊彎頭(tou)和漸縮管(guan)對渦輪流(liu)量計測量(liang)性能進行(hang)了試驗研(yan)究,并對渦(wo)輪流量計(ji)前導流器(qi)的結構和(he)性能也進(jin)行了相關(guan)研究，針對(dui)直管段長(zhang)度對渦輪(lun)流量計精(jing)度的影響(xiang)進行了分(fen)析”。但是在(zai)渦輪流量(liang)計的使用(yong)與檢定校(xiao)準過程中(zhong)，上下遊直(zhi)管段的通(tong)徑往往不(bu)會與流量(liang)計的通座(zuo)努整一緻(zhi)，同樣會直(zhi)接影響渦(wo)輪流量計(ji)的精度和(he)校準結果(guo)，目前國内(nei)尚未進行(hang)相關的試(shi)驗。本文選(xuan)取了典型(xing)渦輪流量(liang)計，進行了(le)渦輪流量(liang)計變口徑(jing)管路試驗(yan)。
1試驗裝置(zhi)
　　渦輪流量(liang)計是一種(zhong)流量測量(liang)儀表，流動(dong)流體的動(dong)力驅使渦(wo)輪葉片旋(xuan)轉，其旋轉(zhuan)速度與體(ti)積流量近(jin)似成比例(li)。通過流量(liang)計的流體(ti)體積值是(shi)以渦輪葉(ye)輪轉數爲(wei)基準的。渦(wo)輪流量計(ji)主要由傳(chuan)感器和轉(zhuan)換器組成(cheng)。使用儀表(biao)K系數或累(lei)積流量來(lai)計算流量(liang)計的示值(zhi)誤差。
 
　　式中(zhong):K爲儀表系(xi)數，m-3或L-1;N爲流(liu)量計顯示(shi)儀表測得(de)的脈沖數(shu);V爲标準裝(zhuang)置測得的(de)實際體積(ji)，m3或L。
　　本次試(shi)驗所使用(yong)的标準裝(zhuang)置爲燃油(you)動态流量(liang)标準裝置(zhi)，該裝置采(cai)用體積管(guan)法，測量擴(kuo)展不确定(ding)度爲U=0.05%(k=2)，其原(yuan)理如圖1所(suo)示。
 
　　燃油動(dong)态流量标(biao)準裝置的(de)工作原理(li)爲:工作過(guo)程中電機(ji)旋轉，驅動(dong)滾珠絲杠(gang)帶動标準(zhun)體積管活(huo)塞左行,排(pai)出液體流(liu)經控制閥(fa)門及被檢(jian)流量計後(hou)，經過過濾(lü)器回到儲(chu)油箱;同時(shi)，儲油箱裏(li)的油經過(guo)下遊管段(duan)進入标準(zhun)體積管,,
2試(shi)驗内容
　　研(yan)究中選擇(ze)常用的CL系(xi)列渦輪流(liu)量計和LWGY系(xi)列渦輪流(liu)量計進行(hang)試驗。分别(bie)選取DN4，DN6和.DN10口(kou)徑的流量(liang)計，且均爲(wei)0.5級。
　　圖2爲本(ben)次試驗渦(wo)輪流量計(ji)的安裝示(shi)意圖,圖中(zhong)D爲被校渦(wo)輪流量計(ji)的通徑,d爲(wei)上下遊直(zhi)管段的内(nei)壁直徑。依(yi)據JJG1037-2008《渦輪流(liu)量計檢定(ding)規程》的要(yao)求，保證上(shang)下遊的直(zhi)管段與被(bei)校流量計(ji)同軸安裝(zhuang)，并且連接(jie)處的密封(feng)墊不得凸(tu)入流體管(guan)道内，上遊(you)直管段長(zhang)度爲20D,下遊(you)直管段長(zhang)度爲10D。試驗(yan)過程中，保(bao)證試驗流(liu)體爲單相(xiang)液體，介質(zhi)爲航空燃(ran)油RP-3,
 
　　在試驗(yan)過程中，爲(wei)每隻流量(liang)計配制了(le)7組不同口(kou)徑的直管(guan)段,對每隻(zhi)流量計進(jin)行7次校準(zhun)測試。設K爲(wei)渦輪流量(liang)計通徑與(yu)直管段通(tong)徑的比值(zhi)，則有
 
　　其中(zhong)，0.75<K<1.2。在此基礎(chu).上，每次試(shi)驗過程中(zhong)，根據流量(liang)計的流量(liang)範圍，選取(qu)9個流量點(dian)，每個流量(liang)點校準3次(ci)。流量計的(de)銘牌信息(xi)及直管段(duan)口徑選擇(ze)詳見表1。
 
3試(shi)驗結果
　　選(xuan)取h=1，即以上(shang)下遊管路(lu)直徑與渦(wo)輪流量計(ji)的口徑完(wan)全一緻時(shi)渦輪流量(liang)計的值作(zuo)爲标準值(zhi),用K,表示，根(gen)據式(3)對其(qi)它工況下(xia)試驗數據(ju)進行無量(liang)綱化。
 
　　式中(zhong):E爲其它工(gong)況與标準(zhun)工況下的(de)系數差值(zhi)比;Ku爲标準(zhun)工況下的(de)儀表系數(shu),m-3或L-1;Ki爲其它(ta)工況下的(de)儀表系數(shu)，1m-3或L-1。
　　圖3圖5别(bie)爲流量計(ji)的K系數曲(qu)線圖和無(wu)量綱化後(hou)的差值比(bi)曲線圖。
 
　　從K系(xi)數曲線圖(tu)中可以看(kan)出，不同直(zhi)管段口徑(jing)會影響儀(yi)表K系數,但(dan)是與儀表(biao)本身K系數(shu)的變化趨(qu)勢緻。
 
 
 
　　從K系(xi)數差值比(bi)曲線圖中(zhong)可以看出(chu)，直管段通(tong)徑d與流量(liang)計通徑D的(de)差值越大(da)，則對K系數(shu)的影響越(yue)嚴重。對于(yu)CL系列渦輪(lun)流量計，若(ruo)d<D，則儀表K系(xi)數會減小(xiao);若d>D,則儀表(biao)K系數會增(zeng)大;而對于(yu)LWGY系列渦輪(lun)流量計，d的(de)變化與儀(yi)表K系數之(zhi)間.無明顯(xian)對應關系(xi)。
　　通過式(4)對(dui)不同工況(kuang)下儀表系(xi)數波動0情(qing)況進行計(ji)算。
 
　　式中:Kmax爲(wei)同一流量(liang)點下不同(tong)工況下儀(yi)表系數最(zui)大值;Kmin爲同(tong)一流量點(dian)下不同工(gong)況下儀表(biao)系數最小(xiao)值。
　　從表2中(zhong)可以得到(dao)，試驗中系(xi)數最大相(xiang)差2.7%之多，所(suo)選進行試(shi)驗渦輪流(liu)量計最大(da)允許誤差(cha)爲0.5級,直管(guan)段口徑改(gai)變造成的(de)誤差遠遠(yuan)超過流量(liang)計的最大(da)允許誤差(cha)。
 
4結論
　　在渦(wo)輪流量計(ji)的檢定校(xiao)準過程中(zhong)，校準實驗(yan)室會.保證(zheng)直管段口(kou)徑與流量(liang)計口徑--緻(zhi)，而在實際(ji)使用過程(cheng)中，直管段(duan)口徑往往(wang)很難滿足(zu)要求，因此(ci)直接應用(yong)檢定校準(zhun)結果，勢必(bi)引入誤差(cha)。建議各單(dan)位在設計(ji)渦.輪流量(liang)計上下遊(you)管路時務(wu)必保證JJG1037-2008《渦(wo)輪流量計(ji)檢定規程(cheng)》中的安裝(zhuang)條件，對于(yu)精度佳渦(wo)輪流量計(ji)，必要時，應(ying)當将渦輪(lun)流量計上(shang)下遊直管(guan)段與流量(liang)計一同送(song)至檢定單(dan)位，以減少(shao)直管段口(kou)徑和長度(du)不同而引(yin)人的誤差(cha)。

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