摘要:葉(ye)輪是渦輪(lun)流量計 的(de)重要組成(cheng)部分,根據(ju)理論模型(xing)可知，葉輪(lun)對渦輪流(liu)量計的🈲計(ji)量性能具(ju)有一定的(de)影響。針對(dui)不同葉輪(lun)對渦輪🈚流(liu)量計的影(ying)響,通過試(shi)驗的方法(fa),分析了改(gai)變葉輪傾(qing)斜角對渦(wo)輪流.量計(ji)計量性能(neng)的影響。結(jie)果表明👉,角(jiao)度較大的(de)葉輪B對其(qi)誤差曲線(xian)影響較小(xiao);角度較小(xiao)🈲的葉輪A對(dui)其誤差曲(qu)線影響較(jiao)大。
　　渦輪流(liu)量計具有(you)精度高、重(zhong)複性好、結(jie)構簡單、測(ce)量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻範圍廣(guang)、體積小、質(zhi)量輕、壓力(li)損失小、維(wei)修方便等(deng)優點,被廣(guang)泛✉️應用在(zai)石油、化工(gong)、冶金、城市(shi)燃氣管網(wang)等行業中(zhong)1。随着渦輪(lun)流量計的(de)大量使用(yong)，用戶對其(qi)計量準确(que)度的要求(qiu)也越來越(yue)高。
　　葉輪傾(qing)斜角θ或葉(ye)片數Z是渦(wo)輪流量計(ji)設計中的(de)重要參數(shu),直接影響(xiang)流量計的(de)計量性能(neng)。θ角減小，當(dang)進人流量(liang)計被測流(liu)體流速相(xiang)同時，葉輪(lun)速度将提(ti)高。當其它(ta)條件不變(bian)時,随着θ角(jiao)減小,葉輪(lun)轉速增大(da),提😘高.了儀(yi)表的靈敏(min)度🈚。但轉速(su)提高使阻(zu)力矩增大(da),被✉️測流體(ti)的壓力損(sun)失增大,軸(zhou)承磨損增(zeng)大，儀表壽(shou)命降低。
　　在(zai)研發氣休(xiu)渦輪流量(liang)計的過程(cheng)中，針對葉(ye)輪傾斜角(jiao)θ大小的改(gai)變對渦輪(lun)流量計性(xing)能的影響(xiang)進行研究(jiu)。
1渦輪流量(liang)計的測量(liang)原理與結(jie)構
1.1基本結(jie)構
　　渦輪流(liu)量計主要(yao)山整流器(qi)、葉輪、磁性(xing)聯軸器、機(ji)械計數💜器(qi)、内輪變速(su)器等組件(jian)組成。
1.2 基本(ben)原理
　　渦輪(lun)流量計是(shi)一-種流體(ti)測量裝置(zhi)，流體的動(dong)力驅✂️使葉(ye)輪旋轉,其(qi)旋轉速度(du)與體積流(liu)量近似成(cheng)正比例。通(tong)過流🔴量計(ji)的流🤩體體(ti)積是基于(yu)葉輪的旋(xuan)轉數得到(dao)的,主要是(shi)運用磁🍉電(dian)轉換裝置(zhi)或者機械(xie)輸出🆚裝置(zhi)将渦輪轉(zhuan)速轉化成(cheng)電脈沖,二(er)次儀表進(jin)行計💋算和(he)顯示，由單(dan)位時間内(nei)電脈沖和(he)累計電脈(mo)沖數來反(fan)映瞬時和(he)累計流量(liang)。
1.3 葉輪
　　渦輪(lun)葉輪亦稱(cheng)葉輪，一般(ban)采用工程(cheng)塑料、鋼或(huo)鋁合金🎯材(cai)質,其作用(yong)是把流體(ti)動能轉換(huan)成機械能(neng)。按照設計(ji)要求,葉輪(lun)葉片數爲(wei)Z= 12~20,葉片傾斜(xie)角θ=30~45°,重疊度(du)爲1~1.2,葉片與(yu)内機光間(jian)隙爲0.5~1 mn。爲💛提(ti)高渦🛀🏻輪流(liu)量🌍計的計(ji)量性👨‍❤️‍👨能，可(ke)适當增加(jia)葉片數或(huo)調整傾斜(xie)角3)
1.4理論依(yi)據
渦輪流(liu)量計的數(shu)學模型爲(wei)

　　式中:J爲渦(wo)輪的轉動(dong)慣量;w爲渦(wo)輪葉輪的(de)旋轉角速(su)☀️度⛹🏻‍♀️;7,爲🔱流體(ti)對葉片産(chan)生的推動(dong)力矩;Tm爲渦(wo)輪軸與軸(zhou)承之間摩(mo)擦産生的(de)機械摩擦(ca)阻力矩;Ts爲(wei)流體通過(guo)✂️渦輪時産(chan)生的♻️流動(dong)阻力矩;Tm爲(wei)♍電磁轉換(huan)器對渦輪(lun)産生的電(dian)磁阻力矩(ju);Z爲渦輪葉(ye)片數;θ爲葉(ye)片傾斜角(jiao);r爲葉片的(de)平⛹🏻‍♀️均半徑(jing);A爲流通截(jie)面積;p爲流(liu)體的密度(du);f爲信号脈(mo)沖⛱️頻🤩率;q爲(wei)體積流量(liang);K爲儀表系(xi)數;q。爲瞬時(shi)體積流量(liang)。
　　根據數學(xue)模型可以(yi)定性判斷(duan)出渦輪流(liu)量計的計(ji)量性能與(yu)葉輪的葉(ye)片傾斜角(jiao)有關，筆者(zhe)選取不同(tong)θ角的㊙️葉輪(lun)💛在同一台(tai)渦輪🏃🏻‍♂️流量(liang)計上進行(hang)試驗，分析(xi)其對渦輪(lun)流量💜計的(de)影響。
2試驗(yan)及試驗數(shu)據分析
2.1試(shi)驗介紹
　　試(shi)驗選取相(xiang)同内徑、外(wai)徑的葉輪(lun),隻是葉輪(lun)的傾斜角(jiao)、葉片數♊及(ji)質量可能(neng)不同,對渦(wo)輪流量計(ji)的性能進(jin)行研究。葉(ye)輪傾斜角(jiao)的平面圖(tu)如圖1所示(shi)。

2.2試驗及試(shi)驗數據處(chu)理
　　計算流(liu)量計的相(xiang)對示;值誤(wu)差爲:

　　式中(zhong):Eij爲第i檢定(ding)點第j次檢(jian)定被檢流(liu)量計的相(xiang)對示值誤(wu)差,%;Vij爲第i檢(jian)定點第j次(ci)檢定時流(liu)量計顯示(shi)的累積流(liu)🔞量值,m3;(V,)ij爲第(di)i檢定點第(di)j次檢定時(shi)标準器換(huan)算到🔴流量(liang)計處狀态(tai)的累積流(liu)量值,m3。
　　試驗(yan)選取一台(tai)0.5級标準的(de)TGM/G250/DN80/PN16氣體渦輪(lun)流量計，選(xuan)用兩種✍️不(bu)同參數的(de)葉輪,在試(shi)驗中研究(jiu)葉輪對渦(wo)輪流👈量計(ji)計量性能(neng)🤩的影🈲響。
試(shi)驗所用葉(ye)輪A與B的差(cha)别見表1。

　　試(shi)驗之前，分(fen)别對裝有(you)不同葉輪(lun)的渦輪流(liu)量計進🈲行(hang)空載計時(shi)🛀,見表2。

選用(yong)葉輪A時的(de)試驗數據(ju)見表3。
選用(yong)葉輪B時的(de)試驗數據(ju)見表4。
　　根據(ju)表3和表4作(zuo)出葉輪A和(he)葉輪B的誤(wu)差曲線圖(tu),如圖2和圖(tu)3所💯示,葉輪(lun)A在流量20~400 m2/h時(shi),0.5級是合格(ge)的，在100m3/h誤差(cha)出現突變(bian)情況;葉輪(lun)B在流💋量12~400m*/h時(shi),0.5級是合格(ge)的。
根據表(biao)3和表4作出(chu)葉輪A和葉(ye)輪B的誤差(cha)對比圖,如(ru)圖♉4所🙇‍♀️示。

　　由(you)圖4可以看(kan)出，葉輪B的(de)誤差曲線(xian)在流量點(dian)50~400 m3/h的線性比(bi)葉輪A的線(xian)性要好;在(zai)流量點8~12 m3/h，誤(wu)差大概爲(wei)-1%~- -3%左右，均🚶爲(wei)不合格🈚點(dian)。

3結論
通過(guo)試驗，分别(bie)對不同傾(qing)斜角葉輪(lun)進行研究(jiu),得出如下(xia)結☁️論🈲:
(1)葉輪(lun)B在小流量(liang)點的誤差(cha)優于葉輪(lun)A;
(2)兩葉輪在(zai)流量點100m3/h都(dou)出現誤差(cha)突變;
(3)葉輪(lun)A在線性區(qu)誤差更趨(qu)近零點;
(4)葉(ye)輪B在線性(xing)區誤差偏(pian)離零點,但(dan)是仍在誤(wu):差範圍✍️内(nei);
(5)對于量程(cheng)大的渦輪(lun)流量計,應(ying)該優選傾(qing)斜角較小(xiao)的🙇🏻葉輪;而(er)對于量程(cheng)小的渦輪(lun)流量計，應(ying)該優選傾(qing)斜角較大(da)的葉輪;
(6)在(zai)小流量點(dian)區域,不管(guan)是葉輪A還(hai)是葉輪B,計(ji)量誤差仍(reng)🔞然很大。
　　總(zong)之，葉輪傾(qing)斜角隻影(ying)響誤差曲(qu)線在線性(xing)區偏離零(ling)點♻️的幅度(du),但是在小(xiao)流量點誤(wu)差仍然很(hen)大,給貿易(yi)計量帶🔴來(lai)了不公平(ping)，因此,接下(xia)來的研究(jiu)工作主要(yao)是解決小(xiao)流量點誤(wu)🍉差偏大的(de)問題📱。

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