大部(bu)分流(liu)量儀(yi)表(如(ru) 電磁(ci)流量(liang)計 、 渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 、科裏(li)奧利(li)質量(liang)流量(liang)計)是(shi)以實(shi)流校(xiao)準，即(ji)用實(shi)際流(liu)體㊙️流(liu)⁉️過被(bei)❓校儀(yi)表，再(zai)用别(bie)的标(biao)準裝(zhuang)置(标(biao)準流(liu)量計(ji)或流(liu)量标(biao)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻準裝(zhuang)置)測(ce)出流(liu)㊙️過被(bei)校準(zhun)儀表(biao)的流(liu)量，與(yu)被校(xiao)儀表(biao)的流(liu)量值(zhi)作比(bi)較,或(huo)将被(bei)校儀(yi)表進(jin)行分(fen)度。這(zhe)種實(shi)🈚流校(xiao)準方(fang)法又(you)稱作(zuo)濕法(fa)校準(zhun)。渦街(jie)流量(liang)計 曾(ceng)也用(yong)實流(liu)校準(zhun)法。還(hai)有一(yi)種稱(cheng)作幹(gan)法校(xiao)準的(de)間接(jie)方法(fa)，是以(yi)測量(liang)流量(liang)傳感(gan)部分(fen)的結(jie)構尺(chi)寸或(huo)其♌他(ta)與計(ji)算🔆流(liu)量有(you)關的(de)量,并(bing)按規(gui)定使(shi)用，間(jian)接校(xiao)準儀(yi)表流(liu)量值(zhi).獲得(de)相應(ying)測量(liang)精🧑🏽‍🤝‍🧑🏻度(du)。
　　雖然(ran)渦街(jie)流量(liang)計當(dang)前仍(reng)采用(yong)實流(liu)校準(zhun)流量(liang)，但因(yin)其流(liu)量傳(chuan)感件(jian)形狀(zhuang)簡單(dan),與孔(kong)闆相(xiang)仿具(ju)有實(shi)現間(jian)接法(fa)🙇‍♀️校準(zhun)的潛(qian)在可(ke)行性(xing)。十餘(yu)年前(qian)國際(ji)上就(jiu)有人(ren)按标(biao)準.節(jie)流裝(zhuang)置的(de)思路(lu)探索(suo)實施(shi)旋渦(wo)發生(sheng)标準(zhun)👣化方(fang)面工(gong)作。1994年(nian)日本(ben)🛀工業(ye)技術(shu)🌈院計(ji)量研(yan)🙇🏻究所(suo)曾在(zai)🥵FLOMEKO'94會.上(shang)提出(chu)标準(zhun)旋渦(wo)發生(sheng)♌體研(yan)究的(de)階段(duan)性報(bao)告，報(bao)告結(jie)論稱(cheng)渦街(jie)🛀流量(liang)計幹(gan)法校(xiao)準的(de)不确(que)定度(du)小于(yu)孔闆(pan)，僅爲(wei)0.3%。重慶(qing)工業(ye)自動(dong)化儀(yi)表研(yan)究所(suo)在”七(qi)五”期(qi)間亦(yi)曾開(kai)展這(zhe)項研(yan)究工(gong)作，設(she)計制(zhi)作DN50/DN100儀(yi)表的(de)旋渦(wo)發生(sheng)體近(jin)200套，實(shi)驗求(qiu)取各(ge)參數(shu)🎯敏感(gan)系數(shu)、幾何(he)👅尺寸(cun)💚公差(cha)、安裝(zhuang)要求(qiu)和安(an)裝條(tiao)件影(ying)響等(deng)，獲得(de)第一(yi)階段(duan)🏃‍♀️成果(guo)。在這(zhe)一成(cheng)果的(de)基礎(chu)上,制(zhi)訂渦(wo)街流(liu)量傳(chuan)感器(qi)行業(ye)标準(zhun)(ZBN12006-89)和國(guo)家計(ji)量檢(jian)定規(gui)程(JJG620-89).采(cai)用了(le)部分(fen)内容(rong)🧡，但未(wei)形成(cheng)标準(zhun)渦街(jie)流量(liang)計和(he)幹法(fa)校🌍準(zhun)的國(guo)家标(biao)準。
　　1989年(nian)日本(ben)制訂(ding)了渦(wo)街流(liu)量計(ji)工業(ye)标準(zhun)JISZ8766《渦街(jie)流量(liang)計一(yi)流⭐量(liang)測✂️量(liang)方法(fa)》(以下(xia)簡稱(cheng)《标準(zhun)》),2002年修(xiu)訂時(shi)設一(yi)專章(zhang)，納入(ru)了标(biao)準渦(wo)街流(liu)量計(ji)的研(yan)究成(cheng)果，在(zai)《标準(zhun)》的“解(jie)說“部(bu)分說(shuo)明确(que)定旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)各要(yao)素的(de)依據(ju)，例🌐舉(ju)典型(xing)實驗(yan)數據(ju)。下文(wen)扼要(yao)轉述(shu)《标準(zhun)》中旋(xuan)渦發(fa)生‼️體(ti)形狀(zhuang)、尺寸(cun)及其(qi)允差(cha),各尺(chi)寸對(dui)斯特(te)勞哈(ha)爾(Strouhal)數(shu)的敏(min)感性(xing),不确(que)定度(du)分析(xi)等。
一(yi)标準(zhun)旋渦(wo)發生(sheng)體形(xing)狀和(he)尺寸(cun)
　　标準(zhun)渦街(jie)流量(liang)計的(de)旋渦(wo)發生(sheng)體是(shi)截角(jiao)的等(deng)腰三(san)角形(xing)六面(mian)體截(jie)面柱(zhu).形狀(zhuang)和尺(chi)寸如(ru)圖1、表(biao)1所示(shi)，。所選(xuan)定尺(chi)寸是(shi)經一(yi)系列(lie)優化(hua)實驗(yan)後的(de)最優(you)尺寸(cun)。例如(ru)所選(xuan)取W=0.28D和(he)H=0.35D是在(zai)一組(zu)斯特(te)勞哈(ha)爾數(shu)(Si)-雷諾(nuo)數Ren關(guan)系線(xian)中(分(fen)别見(jian)圖2和(he)圖3)最(zui)爲平(ping)坦，即(ji)儀表(biao)可獲(huo)得最(zui)好的(de)🏃🏻線性(xing)度。
 
 
　　按(an)标準(zhun)旋渦(wo)發生(sheng)體制(zhi)造的(de)渦街(jie)流量(liang)計可(ke)以不(bu)用實(shi)🈲流校(xiao)準🌐，保(bao)證達(da)到預(yu)期測(ce)量精(jing)度。當(dang)前《标(biao)準》适(shi)用🤞範(fan)圍口(kou)徑🏃‍♀️爲(wei)100~600mm,Reo爲1x105~2x106，是(shi)本次(ci)制訂(ding)《标準(zhun)》時的(de)實驗(yan)範圍(wei)，随🚶‍♀️着(zhe)今後(hou)進一(yi)步研(yan)究，下(xia)次修(xiu)訂🐪時(shi)适用(yong)範圍(wei)有可(ke)能擴(kuo)大。
 
二(er)．标準(zhun)旋渦(wo)發生(sheng)體的(de)斯特(te)勞哈(ha)爾數(shu)St
　　《标準(zhun)》規定(ding)的旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)按插(cha)入測(ce)量管(guan)頂端(duan)是否(fou)固🆚定(ding)分🔞爲(wei)🤞标準(zhun)1型和(he)标準(zhun)2型兩(liang)種,其(qi)S:值微(wei)有差(cha)異,如(ru)✂️表2。标(biao)準1型(xing)多數(shu)實驗(yan)儀表(biao)㊙️口徑(jing)爲DN100DN400,St與(yu)Reo無關(guan)平均(jun)值爲(wei)0.25033.其标(biao)準偏(pian)差爲(wei)0.12%;标準(zhun)2型實(shi)驗口(kou)徑爲(wei)DN150和DN200,實(shi).驗數(shu)據的(de)拟合(he)線爲(wei)近似(si)二折(she)線，St與(yu)Ren有關(guan)。
 
　　僅從(cong)St-Ren關系(xi)在性(xing)能上(shang)考察(cha),标準(zhun)1型優(you)于标(biao)準2型(xing)，然而(er)‼️流體(ti)中💃微(wei)粒子(zi)堵塞(sai)旋渦(wo)發生(sheng)體台(tai)座與(yu)測量(liang)管間(jian)的隙(xi)縫，将(jiang)引起(qi)🈲特性(xing)大幅(fu)變化(hua)，因此(ci)從實(shi)用觀(guan)點考(kao)慮再(zai).增加(jia)無隙(xi)♉縫的(de)标準(zhun)2型。但(dan)是标(biao)準2型(xing)易受(shou)上遊(you)管件(jian)等擾(rao)流影(ying)響,《标(biao)準》規(gui)定必(bi)須在(zai)儀表(biao)㊙️上遊(you)10D處裝(zhuang)置明(ming)石型(xing)多🚶‍♀️孔(kong)闆流(liu)動調(diao)整器(qi)(FlowCondi-tioner)組合(he)使用(yong)。
三．斯(si)特勞(lao)哈爾(er)數不(bu)确定(ding)度分(fen)析和(he)評估(gu)
　　St數的(de)擴展(zhan)不确(que)定度(du)Est(包含(han)因子(zi)k=2)如下(xia)式:
 
　　式(shi)中，等(deng)式右(you)邊前(qian)9項是(shi)旋渦(wo)發生(sheng)體各(ge)結構(gou)要素(su)的允(yun)差(前(qian)⛱️附加(jia)🌈記号(hao)δ),後6項(xiang)是旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)與測(ce)量管(guan)間裝(zhuang)配的(de)偏📐心(xin)距☀️/角(jiao)度(η、e、α、β)允(yun)差(含(han)義和(he)符号(hao)如圖(tu)4所示(shi))、直管(guan)段長(zhang)度附(fu)加不(bu)确定(ding)度(ur)等(deng)因素(su)。
　　經研(yan)究分(fen)析所(suo)定式(shi)(1)各不(bu)确定(ding)性因(yin)素項(xiang)中，其(qi)系數(shu)中☁️包(bao)括💔經(jing)實驗(yan)求得(de)的敏(min)感系(xi)數。St數(shu)不确(que)定度(du)uc(St)按不(bu)确定(ding)度傳(chuan)播律(lü)由式(shi)(2)合成(cheng)求得(de):
 
　　式中(zhong),u(xi)是以(yi)各參(can)數xi的(de)标準(zhun)不确(que)定度(du)表示(shi)，最後(hou)7項不(bu)是旋(xuan)渦發(fa)生♈體(ti)結構(gou)參數(shu)的不(bu)确定(ding)度。Ua包(bao)含有(you)旋渦(wo)發生(sheng)體平(ping)行部(bu)和上(shang)遊面(mian)間的(de)角度(du)、旋渦(wo)發生(sheng)體/測(ce)量管(guan)表面(mian)粗糙(cao)度等(deng)的不(bu)确定(ding)‼️度;usro是(shi)測量(liang)St數時(shi)校準(zhun)設備(bei)引起(qi)的附(fu)加不(bu)确定(ding)度;Uf是(shi)上遊(you)擾流(liu)管件(jian)形成(cheng)流動(dong)畸變(bian)和旋(xuan)轉流(liu)産生(sheng)的附(fu)加不(bu)确定(ding)度。
　　us和(he)Ustd是需(xu)确定(ding)的值(zhi),但在(zai)校準(zhun)設備(bei)充分(fen)長直(zhi)管可(ke)忽🐪略(lue)ur情況(kuang)下，測(ce)得标(biao)準1型(xing)St數的(de)标準(zhun)偏差(cha)爲0.0003.即(ji)可得(de)到:uz2+usro2=0.0003(3)
　　一(yi)般機(ji)械零(ling)件設(she)計規(gui)定尺(chi)寸允(yun)差δ(xi)，實(shi)際制(zhi)造尺(chi)寸分(fen)布假(jia)設爲(wei)三角(jiao)形分(fen)布，其(qi)标準(zhun)不确(que)定度(du)u(xi)如式(shi)(4)所示(shi):u(xi)=δ(xi)/J6(4)
通常(chang)擴展(zhan)不确(que)定度(du)的包(bao)含因(yin)子k=2.擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度Est=Kuc(St)=2uc(St),再(zai)從式(shi)(4).并對(dui)尺⛱️寸(cun)允差(cha)無次(ci)元化(hua),變換(huan)後得(de)式(5),再(zai)代入(ru)敏感(gan)系數(shu)ε,就成(cheng)爲前(qian)文式(shi)(1)，式中(zhong)uf将在(zai)下文(wen)說明(ming)。
 
　　《标準(zhun)》解說(shuo)部分(fen)列舉(ju)了W.T.Gw三(san)個結(jie)構參(can)數求(qiu)取敏(min)感系(xi)數的(de)實驗(yan)數據(ju)如表(biao)3,從旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)寬度(du)W對St數(shu)的敏(min)感性(xing)圖中(zhong)可求(qiu)出敏(min)🌈感系(xi)數1.208.
四(si).标準(zhun)渦街(jie)流量(liang)計前(qian)後直(zhi)管段(duan)長度(du)要求(qiu)和安(an)裝影(ying)🤩響
　　爲(wei)控制(zhi)前文(wen)提到(dao)流動(dong)擾動(dong)引起(qi)的不(bu)确定(ding)度uf，《标(biao)準》正(zheng)文提(ti)出儀(yi)表前(qian)後直(zhi)管段(duan)長度(du)和其(qi)他安(an)裝條(tiao)件要(yao)求:
(1)在(zai)規定(ding)附加(jia)相應(ying)不确(que)定度(du)下.如(ru)《标準(zhun)》中圖(tu)例。
(2)從(cong)旋渦(wo)發生(sheng)體中(zhong)心軸(zhou)下遊(you)側1D的(de)流通(tong)通道(dao)(測量(liang)管或(huo)♌管♉道(dao))内，不(bu)能有(you)台階(jie)。
(3)使用(yong)标準(zhun)2型時(shi)，須在(zai)流量(liang)計上(shang)遊10D處(chu)裝明(ming)石型(xing)多孔(kong)流動(dong)調整(zheng)器，其(qi)X-X(水平(ping))軸必(bi)須與(yu)旋渦(wo)發生(sheng)體軸(zhou)平行(hang)安裝(zhuang)。
　　解說(shuo)“部分(fen)列出(chu)确定(ding)六種(zhong)擾流(liu)管件(jian)直管(guan)段長(zhang)度要(yao)求的(de)依據(ju)(12幀💚實(shi)驗數(shu)據圖(tu))，從中(zhong)可了(le)解直(zhi)管段(duan)不足(zu)時對(dui)St數的(de)影響(xiang)程度(du)。例如(ru)标準(zhun)1型在(zai)單彎(wan)管擾(rao)流下(xia)不同(tong)直☁️管(guan)段長(zhang)度的(de)附加(jia)誤差(cha).不足(zu)規定(ding)30D僅10D時(shi)St數增(zeng)大約(yue)0.8%。
 
　　流動(dong)調整(zheng)器的(de)安裝(zhuang):“解說(shuo)”還列(lie)出标(biao)準2型(xing)儀表(biao)不裝(zhuang)流動(dong)調㊙️整(zheng)器St數(shu)的實(shi)驗數(shu)據圖(tu)，與裝(zhuang)流動(dong)調整(zheng)相比(bi)，變化(hua)🚶‍♀️0.7%左右(you)，流動(dong)調整(zheng)器與(yu)儀表(biao)間組(zu)裝于(yu)不同(tong)距離(li)和不(bu)同位(wei)置孔(kong)轉角(jiao)影🈲響(xiang)St數的(de)實驗(yan)數據(ju)圖2幀(zhen),說明(ming)St變化(hua)達0.5%~0.8%。
　　測(ce)量通(tong)道台(tai)階影(ying)響:“解(jie)說“闡(chan)明儀(yi)表測(ce)量内(nei)徑和(he)前後(hou)管路(lu)内徑(jing)差異(yi)形成(cheng)台階(jie)影響(xiang)的實(shi)驗數(shu)據圖(tu)3幀，文(wen)件認(ren)爲試(shi)驗㊙️尚(shang)不夠(gou)充分(fen),因此(ci)未納(na)入《标(biao)準》正(zheng)文。所(suo)例舉(ju)儀表(biao)内👉徑(jing)151mm,測量(liang)管長(zhang)151mm,旋渦(wo)發生(sheng)體置(zhi)于中(zhong)點，連(lian)接到(dao)3種✂️内(nei)徑:A=146.5mm、B=1555mm、C=159.2mm的(de)前後(hou)直管(guan)，按🥰台(tai)階與(yu)旋渦(wo)發生(sheng)體軸(zhou)間距(ju)作4組(zu)🐕配置(zhi)，即(1)上(shang)遊👈側(ce)0.5D，下遊(you)測0.5D;(2)上(shang)遊側(ce)1D，下遊(you)側🚩0.5D;(3).上(shang)遊側(ce)0.5D,下遊(you)💰側1D;(4).上(shang)遊側(ce)1D,下遊(you)側1D。所(suo)測得(de)的St數(shu)與無(wu)台階(jie)管段(duan)相比(bi)，變化(hua)如表(biao)4。從中(zhong)可看(kan)出🆚:前(qian)後直(zhi)管内(nei)徑小(xiao)于儀(yi)表測(ce)量管(guan)内徑(jing)比大(da)于測(ce)量管(guan)内徑(jing)影響(xiang)大:後(hou)台階(jie)的☀️影(ying)響大(da)于前(qian)✉️台階(jie)的影(ying)響。認(ren)爲渦(wo)街🔴流(liu)量計(ji)後直(zhi)管内(nei)徑與(yu)儀表(biao)内徑(jing)差的(de)影響(xiang)比前(qian)直管(guan)大這(zhe)一現(xian)象，與(yu)其他(ta)流量(liang)儀表(biao)(如節(jie)流差(cha)壓流(liu)量計(ji)、渦輪(lun)流量(liang)計、電(dian)磁流(liu)量計(ji))前直(zhi)管影(ying)響大(da)的常(chang)例相(xiang)反.值(zhi)得關(guan)注🔞。
 
　　管(guan)軸偏(pian)心影(ying)響:儀(yi)表測(ce)量管(guan)與管(guan)道不(bu)同心(xin)度形(xing)成的(de)🐆附加(jia)誤差(cha),從”解(jie)說”提(ti)供内(nei)徑151mm儀(yi)表的(de)實驗(yan)數據(ju)證明(ming)是不(bu)容忽(hu)視的(de)。偏💋心(xin)4.5mm(口徑(jing)的3%.偏(pian)心口(kou)與旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)軸相(xiang)距0.5D)時(shi)附加(jia)誤差(cha)達3%以(yi)上🧑🏽‍🤝‍🧑🏻。若(ruo)測量(liang)管較(jiao)長,偏(pian)心口(kou)與旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)軸相(xiang)距1.5D以(yi)上時(shi)，影響(xiang)可大(da)爲減(jian)小♻️。認(ren)爲從(cong)這一(yi)💰實驗(yan)看出(chu)，制✌️造(zao)廠爲(wei)使儀(yi)表輕(qing)巧和(he)降低(di)成本(ben),測量(liang)管長(zhang)度設(she)計過(guo)短🐕，實(shi)質上(shang)對使(shi)用者(zhe)提高(gao)了要(yao)求和(he)費用(yong)，從總(zong)體🔱考(kao)慮并(bing)不合(he)理。
五(wu).結束(shu)語
　　JISZ8766提(ti)出了(le)标準(zhun)旋渦(wo)流量(liang)計的(de)方案(an)和基(ji)礎實(shi)驗典(dian)型數(shu)據💃，我(wo)們可(ke)借鑒(jian)這一(yi)文件(jian)開展(zhan)旋渦(wo)流量(liang)計幹(gan)法🛀🏻校(xiao)準方(fang)面🐆的(de)工👨‍❤️‍👨作(zuo)。日🔴本(ben)标準(zhun)協會(hui)(JSA)準備(bei)向國(guo)際标(biao)化組(zu)織(ISO)提(ti)出,将(jiang)JISZ8766作爲(wei)渦街(jie)流量(liang)計國(guo)際标(biao)🌈準草(cao)案。期(qi)待㊙️國(guo)際标(biao)準🥰化(hua)後的(de)渦街(jie)流量(liang)計能(neng)像标(biao)準孔(kong)闆等(deng)節😍流(liu)差壓(ya)流量(liang)🛀計那(na)樣普(pu)及。
　　《标(biao)準》提(ti)出幾(ji)種擾(rao)流件(jian)的直(zhi)管長(zhang)度要(yao)求、管(guan)段台(tai)階和(he)管軸(zhou)偏👄心(xin)影響(xiang)等實(shi)驗數(shu)據，特(te)别是(shi)後兩(liang)者作(zuo)爲标(biao)準附(fu)件内(nei)容,在(zai)各國(guo)“标準(zhun)“中尚(shang)不多(duo)見，很(hen)有價(jia)值。雖(sui)然這(zhe)些内(nei)容是(shi)針對(dui)特定(ding)的渦(wo)街流(liu)量計(ji)，但是(shi)對其(qi)他渦(wo)街流(liu)量計(ji)也可(ke)參照(zhao)。

本文(wen)來源(yuan)于網(wang)絡,如(ru)有侵(qin)權聯(lian)系即(ji)删除(chu)！