摘要:以(yi)變溫航(hang)空潤滑(hua)油爲工(gong)作介質(zhi)的渦輪(lun)流量計(ji) 儀表系(xi)數修正(zheng)方法，利(li)用變溫(wen)航空潤(run)滑油流(liu)量标準(zhun)裝置對(dui)4支渦輪(lun)流量計(ji)在多個(ge)溫度點(dian)下進行(hang)了校準(zhun)試驗，通(tong)過☂️雙指(zhi)數衰減(jian)函數對(dui)校準結(jie)果進行(hang)拟合修(xiu)正。結果(guo)表明，各(ge)✊溫度點(dian)和流量(liang)點渦輪(lun)流量計(ji)儀表系(xi)數與校(xiao)準結果(guo)誤差小(xiao)于1%，修正(zheng)方法具(ju)有較好(hao)的通用(yong)性。
0引言(yan)
　　渦輪流(liu)量計［1］因(yin)具有重(zhong)複性好(hao)、量程範(fan)圍寬、适(shi)應性強(qiang)、精度高(gao)及體積(ji)小等特(te)點，被廣(guang)泛應用(yong)于流量(liang)試驗、石(shi)👈油計量(liang)、工業生(sheng)産及👌航(hang)空發動(dong)機研制(zhi)試驗等(deng)領域。目(mu)前，在低(di)粘度工(gong)作介質(zhi)(如航空(kong)煤油)流(liu)量測量(liang)中，渦輪(lun)流量計(ji)具有良(liang)好性能(neng)表現;而(er)在粘溫(wen)特性較(jiao)差的航(hang)空潤滑(hua)油流量(liang)測量中(zhong)，因其粘(zhan)度随溫(wen)‼️度變化(hua)較大(40℃時(shi)運動粘(zhan)度約爲(wei)17cSt，100℃時粘度(du)約爲5cSt)且(qie)渦輪流(liu)量計對(dui)介質粘(zhan)度較爲(wei)敏感，直(zhi)接使用(yong)渦輪流(liu)量計校(xiao)準結果(guo)尚無法(fa)👅滿足試(shi)驗要求(qiu)。
以航空(kong)潤滑油(you)流量标(biao)準裝置(zhi)爲試驗(yan)平台，對(dui)4支渦輪(lun)流量計(ji)在不同(tong)溫度點(dian)進行校(xiao)準試驗(yan)，對儀表(biao)系數随(sui)粘度🈲和(he)流量變(bian)化關系(xi)進行分(fen)析，并通(tong)過雙指(zhi)數衰減(jian)🌈函數對(dui)儀表系(xi)數(K)和頻(pin)🔱率與粘(zhan)度之商(shang)(F/υ)進行曲(qu)線拟合(he)。
1試驗設(she)備
1.1标準(zhun)裝置
　　航(hang)空潤滑(hua)油流量(liang)校準裝(zhuang)置如圖(tu)1所示。該(gai)裝置采(cai)用電機(ji)💔驅動标(biao)準計量(liang)油缸的(de)結構形(xing)式，主要(yao)由計量(liang)油缸、電(dian)機及控(kong)制器、滾(gun)珠絲杠(gang)、直線導(dao)軌、校準(zhun)管路、切(qie)換閥門(men)、油箱、控(kong)溫機組(zu)、溫度壓(ya)力傳感(gan)器、測量(liang)光栅尺(chi)、數據采(cai)集系統(tong)🔞、測量控(kong)制計算(suan)機等💞部(bu)件構成(cheng)。裝置采(cai)用伺😘服(fu)電機驅(qu)動标準(zhun)計量油(you)缸産生(sheng)标準流(liu)量源，計(ji)量油缸(gang)同時作(zuo)爲容積(ji)标準，與(yu)光栅配(pei)合構成(cheng)流量測(ce)量系統(tong)。标準裝(zhuang)置技術(shu)指标爲(wei):流量範(fan)圍爲0.5～160L/min;擴(kuo)展不确(que)定度🧡爲(wei)0.05%(k=2);溫度範(fan)圍爲20～120℃。

1.2被試流(liu)量計
試(shi)驗所用(yong)流量計(ji)是某研(yan)究所渦(wo)輪流量(liang)計，流量(liang)計信息(xi)如表✊1所(suo)示。

2校準(zhun)試驗結(jie)果
　　利用(yong)航空潤(run)滑油流(liu)量标準(zhun)裝置在(zai)20，30，40，50，60，80℃下分别(bie)對4支渦(wo)輪流量(liang)計進行(hang)校準試(shi)驗。流量(liang)計校準(zhun)流量點(dian)分别爲(wei)6，17，28，39，50L/min;流量計(ji)校準流(liu)量點分(fen)🚶‍♀️别爲12，24，36，48，60L/min。圖(tu)2和圖3分(fen)别是SN:1744和(he)SN:1655兩支渦(wo)輪流量(liang)計在各(ge)溫度點(dian)儀表系(xi)數♻️K随流(liu)量q變化(hua)🌂曲線，從(cong)中可以(yi)看出，不(bu)同溫度(du)點下流(liu)量計儀(yi)表系數(shu)差異很(hen)大。


4支流(liu)量計各(ge)流量點(dian)q下儀表(biao)系數誤(wu)差ET曲線(xian)如圖4所(suo)示。

儀表(biao)系數差(cha)異ET爲

　　式(shi)中:K80爲某(mou)流量點(dian)80℃下儀表(biao)系數，L-1;K20爲(wei)某流量(liang)點20℃下儀(yi)表系數(shu)，L-1。
　　經計算(suan)可得，低(di)流量點(dian)儀表系(xi)數最大(da)相差14%以(yi)上，高流(liu)量🚶點儀(yi)表系數(shu)最小相(xiang)差約2%。
3修(xiu)正方法(fa)研究
3.1儀(yi)表系數(shu)與雷諾(nuo)數關系(xi)
　　渦輪流(liu)量計不(bu)同溫度(du)點儀表(biao)系數差(cha)異很大(da)，主要原(yuan)因是溫(wen)度改變(bian)導緻航(hang)空潤滑(hua)油粘度(du)改變。校(xiao)準結果(guo)中儀表(biao)系數随(sui)流量變(bian)化曲線(xian)未體現(xian)滑油粘(zhan)✨度對渦(wo)輪流量(liang)🍉計的影(ying)響，流量(liang)計儀表(biao)系數K随(sui)雷諾🍓數(shu)的變化(hua)曲線如(ru)圖5和圖(tu)6所示。同(tong)一支流(liu)量計在(zai)雷諾數(shu)相近的(de)情況下(xia)，其對應(ying)的儀表(biao)系🐕數很(hen)接近，儀(yi)😘表系數(shu)是雷諾(nuo)數的單(dan)值函數(shu)🏃🏻‍♂️。雷諾數(shu)Re關系式(shi)🐇爲

　　式中(zhong):q爲體積(ji)流量，m3/s;d爲(wei)渦輪流(liu)量計内(nei)徑，m;ν爲某(mou)溫度點(dian)下滑油(you)✨運動粘(zhan)度，cSt;
　　多溫(wen)度點下(xia)實際測(ce)量航空(kong)潤滑油(you)粘度，并(bing)拟合粘(zhan)度ν與🏃溫(wen)度T函數(shu)關系，進(jin)而通過(guo)該函數(shu)關系計(ji)算校準(zhun)試驗各(ge)溫度點(dian)下介質(zhi)粘度。粘(zhan)度與溫(wen)度函數(shu)關系式(shi)爲

3.2儀表(biao)系數曲(qu)線拟合(he)
　　儀表系(xi)數與雷(lei)諾數存(cun)在單值(zhi)函數關(guan)系，而雷(lei)諾數

　　可(ke)由平均(jun)流速和(he)運動粘(zhan)度計算(suan)得到，所(suo)以儀表(biao)系數❗K是(shi)♉流💋量計(ji)輸出頻(pin)率與運(yun)動粘度(du)之商(F/v)的(de)函數。研(yan)究最終(zhong)确定采(cai)用雙指(zhi)數衰減(jian)函數進(jin)行拟合(he)，雙指數(shu)衰減函(han)數Kfit表示(shi)爲

　　表2是(shi)流量計(ji)拟合曲(qu)線系數(shu)。通過R－square值(zhi)對拟合(he)度進行(hang)評🛀估💯，4支(zhi)流♻️量🤞計(ji)拟合優(you)度值處(chu)于0.992～0.997之間(jian)，拟合結(jie)果非常(chang)好。

SN:1744和SN:1655兩(liang)支流量(liang)計拟合(he)曲線分(fen)别

　　如圖7與(yu)圖8所示(shi)。通過拟(ni)合公式(shi)計算各(ge)溫度和(he)頻率下(xia)的🌈渦輪(lun)流♻️量計(ji)儀表系(xi)數，再通(tong)過式(5)和(he)式(6)計算(suan)對🔱應體(ti)積流💰量(liang)［4］和拟合(he)誤差。4支(zhi)流量計(ji)拟合計(ji)算結果(guo)與标準(zhun)流量最(zui)大誤差(cha)分别是(shi)0.94%，0.80%，0.62%和0.54%。


4結(jie)論
　　利用(yong)航空潤(run)滑油流(liu)量标準(zhun)裝置對(dui)四支渦(wo)輪流量(liang)計✏️進行(hang)了多個(ge)溫度點(dian)實流校(xiao)準試驗(yan)，并利用(yong)雙指數(shu)衰減函(han)數進行(hang)了拟合(he)修正，拟(ni)合優度(du)可達0.992以(yi)上。通過(guo)拟合公(gong)式對各(ge)溫📧度點(dian)和頻率(lü)點進行(hang)流量計(ji)算，計算(suan)結果與(yu)标準👉裝(zhuang)置給定(ding)值最大(da)誤差小(xiao)于1%。研究(jiu)結果表(biao)明，将雙(shuang)指數衰(shuai)減函數(shu)應用于(yu)變溫工(gong)況滑油(you)流量測(ce)量修正(zheng)具有較(jiao)強可行(hang)性與實(shi)用性。

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