摘(zhai)要:通(tong)過對(dui)1台DN80氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 在1m³/h~1.5max流(liu)量範(fan)圍内(nei)進行(hang)實驗(yan)，得出(chu)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)儀表(biao)系🔴數(shu)K與流(liu)量qr.之(zhi)間的(de)特性(xing)曲線(xian),表明(ming)在0.8qmin以(yi)下儀(yi)表系(xi)數不(bu)穩定(ding)，流量(liang)計超(chao)差:在(zai) qmax~1.5max範圍(wei)内儀(yi)表系(xi)數穩(wen)定性(xing)好🏃🏻，流(liu)量計(ji)精度(du)高，由(you)此說(shuo)🛀明實(shi)驗⛹🏻‍♀️所(suo)選型(xing)号的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計，儀(yi)表系(xi)數在(zai)标稱(cheng)流量(liang)範圍(wei)以外(wai)🏃🏻‍♂️仍有(you)可能(neng)滿足(zu)計量(liang)要求(qiu)，特别(bie)是大(da)于标(biao)稱流(liu)量上(shang)限後(hou)儀表(biao)系數(shu)仍然(ran)穩定(ding),在學(xue)術研(yan)究領(ling)域擴(kuo)展了(le)思路(lu)，也爲(wei)選型(xing)應用(yong)提供(gong)了借(jie)鑒的(de)經驗(yan)。
　　氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計具(ju)有精(jing)度高(gao)、測量(liang)範圍(wei)寬、重(zhong)複性(xing)好、壓(ya)力損(sun)🈲失小(xiao)、耐高(gao)壓、多(duo)種顯(xian)示方(fang)式、安(an)裝維(wei)修方(fang)便、耐(nai)腐蝕(shi)等優(you)點叫(jiao)已被(bei)🔴廣泛(fan)應用(yong)于天(tian)然氣(qi)貿易(yi)結算(suan)計量(liang)，甚至(zhi)💰還作(zuo)爲量(liang)值傳(chuan)遞的(de)标準(zhun)儀表(biao)。
　　根據(ju)其計(ji)量原(yuan)理，流(liu)量計(ji)的傳(chuan)感器(qi)應有(you)一個(ge)經标(biao)準☔裝(zhuang)置檢(jian)定給(gei)出的(de)儀表(biao)系數(shu)，其精(jing)度和(he)流量(liang)範圍(wei)必須(xu)滿足(zu)流量(liang)計技(ji)術規(gui)範的(de)要求(qiu)，正确(que)的儀(yi)表系(xi)數值(zhi)是保(bao)證流(liu)量計(ji)計量(liang)精度(du)的基(ji)本保(bao)證。在(zai)理想(xiang)狀态(tai)下，也(ye)就是(shi)假定(ding)🛀渦輪(lun)處于(yu)勻速(su)運動(dong)的平(ping)衡狀(zhuang)态,機(ji)械摩(mo)擦阻(zu)力矩(ju)和流(liu)體阻(zu)力矩(ju)都足(zu)夠小(xiao)甚至(zhi)可以(yi)忽略(lue)不計(ji)的狀(zhuang)态,儀(yi)表系(xi)數與(yu)流量(liang)的關(guan)系爲(wei)(1)式:
 
　　式(shi)中:f爲(wei)脈沖(chong)頻率(lü):qv爲流(liu)體體(ti)積流(liu)量;Z爲(wei)渦輪(lun)葉片(pian)數:θ爲(wei)☎️葉片(pian)結構(gou)角;A爲(wei)流通(tong)截面(mian)積;r爲(wei)葉片(pian)平均(jun)半徑(jing).
　　可見(jian)，理想(xiang)特性(xing)僅與(yu)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)結構(gou)參數(shu)有關(guan)，與流(liu)體的(de)流動(dong)狀況(kuang)無關(guan),儀表(biao)系數(shu)爲一(yi)個常(chang)數，在(zai)🤩K-qv圖上(shang)爲一(yi)平行(hang)于橫(heng)軸的(de)直線(xian)。
　　在已(yi)報道(dao)的很(hen)多文(wen)獻及(ji)書籍(ji)中，作(zuo)者都(dou)通過(guo)建立(li)數學(xue)🐅模型(xing)來對(dui)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)工作(zuo)特性(xing)進行(hang)較爲(wei)詳細(xi)地分(fen)👉析與(yu)描述(shu)、但在(zai)實際(ji)應用(yong)的過(guo)程中(zhong)🚩儀表(biao)系數(shu)K與流(liu)🌍量qv之(zhi)間呈(cheng)現出(chu)來的(de)關系(xi)究竟(jing)是否(fou)符合(he)已有(you)的結(jie)論呢(ne)?而對(dui)于标(biao)稱流(liu)量範(fan)圍之(zhi)外,尤(you)🏃🏻‍♂️其是(shi)當實(shi)際♉流(liu)量超(chao)出标(biao)稱流(liu)量上(shang)限後(hou)，儀表(biao)系數(shu)與流(liu)量之(zhi)間的(de)關系(xi)又呈(cheng)現什(shi)麽樣(yang)的狀(zhuang)态呢(ne)?目前(qian)這方(fang)面還(hai)鮮有(you)人進(jin)行研(yan)究。對(dui)此基(ji)于以(yi)下實(shi)驗進(jin)行相(xiang)關分(fen)析。
1實(shi)驗方(fang)案
1.1環(huan)境條(tiao)件
　　溫(wen)度24~25℃,相(xiang)對濕(shi)度30%~35%，大(da)氣壓(ya)力94~95kPa,采(cai)用表(biao)後取(qu)壓。
1.2實(shi)驗設(she)計
　　實(shi)驗選(xuan)用了(le)1台DN80的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計，其(qi)标稱(cheng)流量(liang)範圍(wei)爲20~400m³/h,精(jing)度等(deng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼級爲(wei)1.0級。由(you)于實(shi)驗是(shi)研究(jiu)性的(de)而不(bu)是對(dui)流量(liang)計的(de)檢💘定(ding)，并考(kao)慮到(dao)實驗(yan)用臨(lin)界流(liu)噴嘴(zui)氣✂️體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)實際(ji)情況(kuang)，将流(liu)量檢(jian)定範(fan)圍确(que)定🔴爲(wei)例!:1m³/h~1.5qmax即(ji)1~600m³/h，在流(liu)量範(fan)圍内(nei)埃勻(yun)選取(qu)35個流(liu)量點(dian),共進(jin)行🐇188組(zu)實驗(yan),得到(dao)的流(liu)量計(ji)K-qv曲❤️線(xian)如圖(tu)1所示(shi)。
 
2數據(ju)分析(xi)
　　由表(biao)1實驗(yan)數據(ju)知，在(zai)1m³/h時無(wu)信号(hao)輸出(chu)，2m/h時開(kai)始有(you)流量(liang)，說明(ming)其始(shi)動流(liu)量在(zai)1~2m³/h之間(jian)間。在(zai)流量(liang)計的(de)流量(liang)大于(yu)始動(dong)🔞流量(liang)而小(xiao)于傳(chuan)🌈感器(qi)流量(liang)下限(xian)的情(qing)況下(xia)，儀表(biao)系數(shu)K随✌️着(zhe)流量(liang)qv的增(zeng)大而(er)迅速(su)增大(da)，此👣時(shi)流體(ti)處于(yu)層流(liu)流動(dong)狀态(tai),其特(te)性受(shou)軸承(cheng)摩擦(ca)力、流(liu)體黏(nian)性阻(zu)㊙️力影(ying)響較(jiao)大B!:當(dang)流量(liang)低于(yu)0.8qmin時，儀(yi)表系(xi)數随(sui)着流(liu)量迅(xun)🐇速變(bian)化，其(qi)測量(liang)🏃‍♀️誤差(cha)在流(liu)量計(ji)的允(yun)差範(fan)圍外(wai)🧡，儀表(biao)系數(shu)本身(shen)不準(zhun)确,不(bu)能作(zuo)爲實(shi)際檢(jian)測流(liu)量.
　　儀(yi)表系(xi)數K在(zai)30m/h處出(chu)現峰(feng)值,該(gai)點爲(wei)層流(liu)與紊(wen)流的(de)交界(jie)點，在(zai)此之(zhi)後流(liu)體處(chu)于紊(wen)流狀(zhuang)态，儀(yi)表系(xi)數則(ze)開始(shi)呈現(xian)出常(chang)數的(de)特征(zheng)，當👨‍❤️‍👨流(liu)體黏(nian)度确(que)定時(shi)，儀表(biao)系數(shu)與傳(chuan)感器(qi)的結(jie)構尺(chi)寸有(you)關;而(er)在qmax~1.5qmax的(de)流量(liang)範圍(wei)内，儀(yi)表系(xi)數仍(reng)然具(ju)有🐅非(fei)常好(hao)的穩(wen)定性(xing)。具體(ti)儀表(biao)系數(shu)及線(xian)性度(du)、重複(fu)性列(lie)于表(biao)1.
　　依據(ju)JJG1037-2008(渦輪(lun)流量(liang)計)國(guo)家計(ji)量檢(jian)定規(gui)程，渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的儀(yi)表系(xi)數K,線(xian)性度(du)EL和重(zhong)複性(xing)E,分别(bie)定義(yi)爲:
 
　　式(shi)中:(E)爲(wei)第i個(ge)測量(liang)點的(de)系數(shu)重複(fu)性;Kr爲(wei).第i個(ge)流量(liang)點的(de)平均(jun)儀表(biao)系數(shu):n爲第(di)i個流(liu)量點(dian)的測(ce)量次(ci)數:Kij爲(wei)第i個(ge)流量(liang)點第(di)j次測(ce)量得(de)到💚的(de)儀表(biao)系數(shu)值;`K爲(wei)流量(liang)計儀(yi)表系(xi)數值(zhi);(Ki)max爲👨‍❤️‍👨各(ge)流量(liang)💰點系(xi)數Ki中(zhong)最大(da)值:(Ki)min爲(wei)各流(liu)量點(dian)系數(shu)K中最(zui)小值(zhi):EL爲線(xian)性度(du)。
　　從表(biao)1中數(shu)據可(ke)以看(kan)出，在(zai)qmin~0.2qmax的流(liu)量範(fan)圍内(nei)，儀表(biao)系數(shu)出現(xian)峰值(zhi),線性(xing)度爲(wei)0.590%,重複(fu).性爲(wei)0.069%，其測(ce)量誤(wu)差已(yi)在允(yun)差範(fan)🛀🏻圍内(nei)(±2%)，符合(he)✍️流量(liang)計精(jing)度要(yao)求:在(zai)0.2qmax~1.5qmax的流(liu)量範(fan)圍内(nei)，儀表(biao)系數(shu)始終(zhong)♊處于(yu)穩定(ding)的狀(zhuang)态,尤(you)其是(shi)在 qmax~1.5q,max的(de)流量(liang)範圍(wei)内，線(xian)性度(du)僅爲(wei)0.109%，重複(fu)性高(gao)達0.046%,儀(yi)表系(xi)數變(bian)化幅(fu)度非(fei)常小(xiao)，流🐕量(liang)計的(de)測量(liang)正确(que)率就(jiu)非常(chang)高。
 
3結(jie)論與(yu)讨論(lun)
　　實驗(yan)通過(guo)對不(bu)同流(liu)量範(fan)圍内(nei)儀表(biao)系數(shu)與流(liu)量關(guan)系的(de)研究(jiu)🌈，可以(yi)看出(chu),渦輪(lun)流量(liang)計儀(yi)表系(xi)數可(ke)以分(fen)爲兩(liang)🛀段"即(ji)線性(xing)🎯段和(he)非線(xian)性段(duan)，非線(xian)性段(duan)内儀(yi)表系(xi)數随(sui)流量(liang)變化(hua)有較(jiao)大變(bian)化，線(xian)性段(duan)儀表(biao)系數(shu)也有(you)♊一定(ding)變化(hua)，但幅(fu)度非(fei)常小(xiao)，而在(zai)qmax~1.5qmax的範(fan)圍内(nei),儀表(biao)系數(shu)仍然(ran)處于(yu)非🌂常(chang)穩定(ding)的狀(zhuang)态，該(gai)實驗(yan)結論(lun)是其(qi)他研(yan)究中(zhong)沒有(you)涉及(ji)到的(de)，對渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的實(shi)際應(ying)用具(ju)♍有一(yi)定的(de)參考(kao)意❌義(yi)。
　　從流(liu)量計(ji)的使(shi)用壽(shou)命方(fang)面考(kao)慮，對(dui)于每(mei)日儀(yi)表實(shi)🌈際運(yun)行時(shi)間不(bu)超過(guo)8h的斷(duan)續工(gong)作場(chang)合,選(xuan)擇實(shi)阿使(shi)用時(shi)♋最大(da)🏃‍♂️流量(liang)的1.3倍(bei)作爲(wei)🌏流量(liang)範圍(wei)上限(xian)，對于(yu)每日(ri)👉儀表(biao)實際(ji)運行(hang)時間(jian)不低(di)于8h的(de)連續(xu)工作(zuo)場合(he)，選擇(ze)實際(ji)使用(yong)時最(zui)大流(liu)量的(de)1.4倍作(zuo)爲流(liu)量範(fan)☎️圍上(shang)限，而(er)儀表(biao)下限(xian)流量(liang)以實(shi)際使(shi)🛀用最(zui)小流(liu)量的(de)0.8倍爲(wei)合适(shi)隊本(ben)次實(shi)驗結(jie)果也(ye)證明(ming)在這(zhe)些流(liu)量範(fan)圍内(nei)✍️儀表(biao)系數(shu)是符(fu)合檢(jian)測✊精(jing)度要(yao)求的(de)。

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