摘(zhai)要：對(dui)DN100渦輪(lun)流量(liang)計 進(jin)行了(le)基準(zhun)實驗(yan)、上遊(you)90°單彎(wan)頭.90°雙(shuang)彎頭(tou)和90°單(dan)彎頭(tou)+DN150變DN100漸(jian)縮管(guan)+90°單彎(wan)頭共(gong)17組實(shi)流實(shi)驗。以(yi)僅表(biao)系數(shu)、平均(jun)僅表(biao)系數(shu)相對(dui)誤差(cha)、線性(xing)度和(he)不确(que)定度(du)作爲(wei)評價(jia)指标(biao)，根據(ju)實驗(yan)結果(guo)最終(zhong)給出(chu)了渦(wo)輪流(liu)量計(ji)在3種(zhong)安裝(zhuang)條件(jian)下的(de)推薦(jian)前後(hou)直管(guan)段長(zhang)度,此(ci)時3種(zhong)安裝(zhuang)條件(jian)對渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的測(ce)量影(ying)響才(cai)能忽(hu)略。
0引(yin)言
　　流(liu)量是(shi)現代(dai):工業(ye)測量(liang)中的(de)-一個(ge)重要(yao)參數(shu)。渦輪(lun)流量(liang)計具(ju)有測(ce)量精(jing)度高(gao)、量程(cheng)範圍(wei)寬、重(zhong)複性(xing)與動(dong)态特(te)性好(hao)等特(te)點中(zhong)，廣泛(fan)用于(yu)流量(liang)測量(liang)領域(yu)，例如(ru)航空(kong)發動(dong)機試(shi)車台(tai)、發動(dong)機附(fu)件試(shi)驗器(qi)、發動(dong)機半(ban)物理(li)仿真(zhen)試車(che)台實(shi)驗中(zhong)均選(xuan)用渦(wo)輪流(liu)量計(ji)對燃(ran)油流(liu)量進(jin)行測(ce)量。
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的安(an)裝要(yao)求較(jiao)高，其(qi)上下(xia)遊需(xu)有足(zu)夠.長(zhang)的直(zhi)管段(duan)，同軸(zhou)同口(kou)徑安(an)裝。美(mei)國國(guo)家标(biao)準與(yu)技術(shu).研究(jiu)院(NIST)曾(ceng)對上(shang)遊安(an)裝90°單(dan)彎頭(tou)和異(yi)面90°雙(shuang)彎頭(tou)分别(bie)進行(hang)了試(shi)驗研(yan)究，對(dui)上遊(you)彎頭(tou)和漸(jian)縮管(guan)對渦(wo)輪流(liu)量計(ji)測量(liang)性能(neng)進行(hang)了試(shi)驗研(yan)究,并(bing)對渦(wo)輪流(liu)量計(ji)前導(dao)流器(qi)的結(jie)構和(he)性能(neng)也進(jin)行了(le)相關(guan)研究(jiu)，針對(dui)直管(guan)段長(zhang)度對(dui)渦輪(lun)流量(liang)計精(jing)度的(de)影響(xiang)進行(hang)了分(fen)析”。但(dan)是在(zai)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)使用(yong)與檢(jian)定校(xiao)準過(guo)程中(zhong)，上下(xia)遊直(zhi)管段(duan)的通(tong)徑往(wang)往不(bu)會與(yu)流量(liang)計的(de)通座(zuo)努整(zheng)一緻(zhi)，同樣(yang)會直(zhi)接影(ying)響渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的精(jing)度和(he)校準(zhun)結果(guo)，目前(qian)國内(nei)尚未(wei)進行(hang)相關(guan)的試(shi)驗。本(ben)文選(xuan)取了(le)典型(xing)渦輪(lun)流量(liang)計，進(jin)行了(le)渦輪(lun)流量(liang)計變(bian)口徑(jing)管路(lu)試驗(yan)。
1試驗(yan)裝置(zhi)
　　渦輪(lun)流量(liang)計是(shi)一種(zhong)流量(liang)測量(liang)儀表(biao)，流動(dong)流體(ti)的動(dong)力驅(qu)使渦(wo)輪葉(ye)片旋(xuan)轉，其(qi)旋轉(zhuan)速度(du)與體(ti)積流(liu)量近(jin)似成(cheng)比例(li)。通過(guo)流量(liang)計的(de)流體(ti)體積(ji)值是(shi)以渦(wo)輪葉(ye)輪轉(zhuan)數爲(wei)基準(zhun)的。渦(wo)輪流(liu)量計(ji)主要(yao)由傳(chuan)感器(qi)和轉(zhuan)換器(qi)組成(cheng)。使用(yong)儀表(biao)K系數(shu)或累(lei)積流(liu)量來(lai)計算(suan)流量(liang)計的(de)示值(zhi)誤差(cha)。
 
　　式中(zhong):K爲儀(yi)表系(xi)數，m-3或(huo)L-1;N爲流(liu)量計(ji)顯示(shi)儀表(biao)測得(de)的脈(mo)沖數(shu);V爲标(biao)準裝(zhuang)置測(ce)得的(de)實際(ji)體積(ji)，m3或L。
　　本(ben)次試(shi)驗所(suo)使用(yong)的标(biao)準裝(zhuang)置爲(wei)燃油(you)動态(tai)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)，該裝(zhuang)置采(cai)用體(ti)積管(guan)法，測(ce)量擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度爲(wei)U=0.05%(k=2)，其原(yuan)理如(ru)圖1所(suo)示。
 
　　燃(ran)油動(dong)态流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置的(de)工作(zuo)原理(li)爲:工(gong)作過(guo)程中(zhong)電機(ji)旋轉(zhuan)，驅動(dong)滾珠(zhu)絲杠(gang)帶動(dong)标準(zhun)體積(ji)管活(huo)塞左(zuo)行,排(pai)出液(ye)體流(liu)經控(kong)制閥(fa)門及(ji)被檢(jian)流量(liang)計後(hou)，經過(guo)過濾(lü)器回(hui)到儲(chu)油箱(xiang);同時(shi)，儲油(you)箱裏(li)的油(you)經過(guo)下遊(you)管段(duan)進入(ru)标準(zhun)體積(ji)管,,
2試(shi)驗内(nei)容
　　研(yan)究中(zhong)選擇(ze)常用(yong)的CL系(xi)列渦(wo)輪流(liu)量計(ji)和LWGY系(xi)列渦(wo)輪流(liu)量計(ji)進行(hang)試驗(yan)。分别(bie)選取(qu)DN4，DN6和.DN10口(kou)徑的(de)流量(liang)計，且(qie)均爲(wei)0.5級。
　　圖(tu)2爲本(ben)次試(shi)驗渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的安(an)裝示(shi)意圖(tu),圖中(zhong)D爲被(bei)校渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的通(tong)徑,d爲(wei)上下(xia)遊直(zhi)管段(duan)的内(nei)壁直(zhi)徑。依(yi)據JJG1037-2008《渦(wo)輪流(liu)量計(ji)檢定(ding)規程(cheng)》的要(yao)求，保(bao)證上(shang)下遊(you)的直(zhi)管段(duan)與被(bei)校流(liu)量計(ji)同軸(zhou)安裝(zhuang)，并且(qie)連接(jie)處的(de)密封(feng)墊不(bu)得凸(tu)入流(liu)體管(guan)道内(nei)，上遊(you)直管(guan)段長(zhang)度爲(wei)20D,下遊(you)直管(guan)段長(zhang)度爲(wei)10D。試驗(yan)過程(cheng)中，保(bao)證試(shi)驗流(liu)體爲(wei)單相(xiang)液體(ti)，介質(zhi)爲航(hang)空燃(ran)油RP-3,
 
　　在(zai)試驗(yan)過程(cheng)中，爲(wei)每隻(zhi)流量(liang)計配(pei)制了(le)7組不(bu)同口(kou)徑的(de)直管(guan)段,對(dui)每隻(zhi)流量(liang)計進(jin)行7次(ci)校準(zhun)測試(shi)。設K爲(wei)渦輪(lun)流量(liang)計通(tong)徑與(yu)直管(guan)段通(tong)徑的(de)比值(zhi)，則有(you)
 
　　其中(zhong)，0.75<K<1.2。在此(ci)基礎(chu).上，每(mei)次試(shi)驗過(guo)程中(zhong)，根據(ju)流量(liang)計的(de)流量(liang)範圍(wei)，選取(qu)9個流(liu)量點(dian)，每個(ge)流量(liang)點校(xiao)準3次(ci)。流量(liang)計的(de)銘牌(pai)信息(xi)及直(zhi)管段(duan)口徑(jing)選擇(ze)詳見(jian)表1。
 
3試(shi)驗結(jie)果
　　選(xuan)取h=1，即(ji)以上(shang)下遊(you)管路(lu)直徑(jing)與渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的口(kou)徑完(wan)全一(yi)緻時(shi)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)值作(zuo)爲标(biao)準值(zhi),用K,表(biao)示，根(gen)據式(shi)(3)對其(qi)它工(gong)況下(xia)試驗(yan)數據(ju)進行(hang)無量(liang)綱化(hua)。
 
　　式中(zhong):E爲其(qi)它工(gong)況與(yu)标準(zhun)工況(kuang)下的(de)系數(shu)差值(zhi)比;Ku爲(wei)标準(zhun)工況(kuang)下的(de)儀表(biao)系數(shu),m-3或L-1;Ki爲(wei)其它(ta)工況(kuang)下的(de)儀表(biao)系數(shu)，1m-3或L-1。
　　圖(tu)3圖5别(bie)爲流(liu)量計(ji)的K系(xi)數曲(qu)線圖(tu)和無(wu)量綱(gang)化後(hou)的差(cha)值比(bi)曲線(xian)圖。
 
　　從K系(xi)數曲(qu)線圖(tu)中可(ke)以看(kan)出，不(bu)同直(zhi)管段(duan)口徑(jing)會影(ying)響儀(yi)表K系(xi)數,但(dan)是與(yu)儀表(biao)本身(shen)K系數(shu)的變(bian)化趨(qu)勢緻(zhi)。
 
 
 
　　從K系(xi)數差(cha)值比(bi)曲線(xian)圖中(zhong)可以(yi)看出(chu)，直管(guan)段通(tong)徑d與(yu)流量(liang)計通(tong)徑D的(de)差值(zhi)越大(da)，則對(dui)K系數(shu)的影(ying)響越(yue)嚴重(zhong)。對于(yu)CL系列(lie)渦輪(lun)流量(liang)計，若(ruo)d<D，則儀(yi)表K系(xi)數會(hui)減小(xiao);若d>D,則(ze)儀表(biao)K系數(shu)會增(zeng)大;而(er)對于(yu)LWGY系列(lie)渦輪(lun)流量(liang)計，d的(de)變化(hua)與儀(yi)表K系(xi)數之(zhi)間.無(wu)明顯(xian)對應(ying)關系(xi)。
　　通過(guo)式(4)對(dui)不同(tong)工況(kuang)下儀(yi)表系(xi)數波(bo)動0情(qing)況進(jin)行計(ji)算。
 
　　式(shi)中:Kmax爲(wei)同一(yi)流量(liang)點下(xia)不同(tong)工況(kuang)下儀(yi)表系(xi)數最(zui)大值(zhi);Kmin爲同(tong)一流(liu)量點(dian)下不(bu)同工(gong)況下(xia)儀表(biao)系數(shu)最小(xiao)值。
　　從(cong)表2中(zhong)可以(yi)得到(dao)，試驗(yan)中系(xi)數最(zui)大相(xiang)差2.7%之(zhi)多，所(suo)選進(jin)行試(shi)驗渦(wo)輪流(liu)量計(ji)最大(da)允許(xu)誤差(cha)爲0.5級(ji),直管(guan)段口(kou)徑改(gai)變造(zao)成的(de)誤差(cha)遠遠(yuan)超過(guo)流量(liang)計的(de)最大(da)允許(xu)誤差(cha)。
 
4結論(lun)
　　在渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的檢(jian)定校(xiao)準過(guo)程中(zhong)，校準(zhun)實驗(yan)室會(hui).保證(zheng)直管(guan)段口(kou)徑與(yu)流量(liang)計口(kou)徑--緻(zhi)，而在(zai)實際(ji)使用(yong)過程(cheng)中，直(zhi)管段(duan)口徑(jing)往往(wang)很難(nan)滿足(zu)要求(qiu)，因此(ci)直接(jie)應用(yong)檢定(ding)校準(zhun)結果(guo)，勢必(bi)引入(ru)誤差(cha)。建議(yi)各單(dan)位在(zai)設計(ji)渦.輪(lun)流量(liang)計上(shang)下遊(you)管路(lu)時務(wu)必保(bao)證JJG1037-2008《渦(wo)輪流(liu)量計(ji)檢定(ding)規程(cheng)》中的(de)安裝(zhuang)條件(jian)，對于(yu)精度(du)佳渦(wo)輪流(liu)量計(ji)，必要(yao)時，應(ying)當将(jiang)渦輪(lun)流量(liang)計上(shang)下遊(you)直管(guan)段與(yu)流量(liang)計一(yi)同送(song)至檢(jian)定單(dan)位，以(yi)減少(shao)直管(guan)段口(kou)徑和(he)長度(du)不同(tong)而引(yin)人的(de)誤差(cha)。

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