摘要:以變溫(wen)航空潤滑油(you)爲工作介質(zhi)的渦輪流量(liàng)計 儀表系數(shù)修正方法，利(li)用變溫航空(kōng)潤滑油流量(liàng)标準💘裝置對(dui)4支渦輪流量(liang)計在多個溫(wēn)度點下進行(háng)了🛀校準試驗(yàn)，通過雙指數(shù)衰減函數對(duì)校準結果進(jìn)行拟合修正(zheng)。結果👣表明，各(gè)⁉️溫度點和流(liú)量點渦輪流(liú)量計儀表系(xi)數與校準結(jié)果誤差小于(yu)1%，修正方法具(ju)有㊙️較好的通(tōng)用性。
0引言
　　渦(wo)輪流量計［1］因(yīn)具有重複性(xìng)好、量程範圍(wei)寬、适應性強(qiang)、精度✂️高及🌏體(tǐ)積小等特點(dian)，被廣泛應用(yòng)于流量試驗(yàn)、石🤟油計量、工(gong)業生産及航(hang)空發動機研(yán)制試驗等領(ling)域。目前，在低(dī)粘度工作介(jie)質(如航空煤(mei)油)流量測量(liàng)中，渦輪流量(liàng)計具有良好(hao)性能表現;而(ér)⚽在粘溫特性(xìng)較差的航空(kōng)潤滑油流量(liàng)測量中，因其(qi)粘度随溫度(du)變化較大(40℃時(shí)㊙️運動粘度約(yuē)爲🐅17cSt，100℃時粘度約(yue)爲5cSt)且💘渦輪流(liú)量計對🈲介質(zhi)粘度較爲敏(min)感，直接使用(yòng)渦輪流量☎️計(jì)校準結果尚(shàng)無法❌滿足試(shì)驗要求。
以航(háng)空潤滑油流(liu)量标準裝置(zhì)爲試驗平台(tai)，對4支渦輪流(liú)🐪量計在不同(tong)溫度點進行(háng)校準試驗，對(duì)儀表系數随(sui)粘度和流量(liang)變化關系進(jin)行分析，并通(tong)過雙指數衰(shuai)減函數對❌儀(yi)表系🌏數(K)和頻(pin)率與粘度之(zhi)商(F/υ)進行曲線(xiàn)拟合。
1試驗設(shè)備
1.1标準裝置(zhi)
　　航空潤滑油(you)流量校準裝(zhuang)置如圖1所示(shi)。該裝置采用(yong)電機驅動标(biao)🏃‍♂️準計量油缸(gang)的結構形式(shi)，主要由計量(liàng)油缸、電機及(ji)控制器、滾珠(zhū)絲杠、直線導(dao)軌、校準管路(lù)、切換閥♉門、油(you)箱、控溫機組(zǔ)、溫度壓力傳(chuan)感器、測量光(guāng)栅尺、數據采(cǎi)集系統㊙️、測量(liang)控制計算機(jī)等部件構成(chéng)。裝置采用伺(si)服電機驅動(dòng)☔标準計量油(yóu)缸産生标準(zhun)流量源，計量(liang)油缸同時作(zuo)爲容積标準(zhǔn)，與光栅配合(hé)構成流量測(ce)量系統。标準(zhǔn)裝置技術🤞指(zhi)标爲:流量範(fàn)🙇🏻圍爲0.5～160L/min;擴展不(bu)确定度爲0.05%(k=2);溫(wēn)度範圍爲20～120℃。

1.2被試(shi)流量計
試驗(yan)所用流量計(jì)是某研究所(suo)渦輪流量計(ji)，流量計信息(xi)如👣表1所示。

2校(xiào)準試驗結果(guo)
　　利用航空潤(rùn)滑油流量标(biāo)準裝置在20，30，40，50，60，80℃下(xià)分别對4支渦(wō)💔輪流💘量計進(jìn)行校準試驗(yàn)。流量計校準(zhǔn)流量點分别(bié)爲6，17，28，39，50L/min;流量計💋校(xiao)準流量點分(fèn)别爲12，24，36，48，60L/min。圖2和圖(tu)3分别是SN:1744和SN:1655兩(liǎng)支渦輪流量(liàng)計在各溫度(dù)點儀表系數(shù)K随流量q變化(huà)曲線，從中可(ke)以看出，不同(tóng)溫度點下流(liú)量計儀表系(xì)👄數差異很大(da)🌈。


4支(zhi)流量計各流(liú)量點q下儀表(biǎo)系數誤差ET曲(qǔ)線如圖4所示(shi)。

儀表系數差(chà)異ET爲

　　式中:K80爲(wèi)某流量點80℃下(xià)儀表系數，L-1;K20爲(wèi)某流量點20℃下(xia)儀表系數，L-1。
　　經(jīng)計算可得，低(dī)流量點儀表(biǎo)系數最大相(xiàng)差14%以上，高流(liú)量💰點儀表系(xi)數最小相差(chà)約2%。
3修正方法(fa)研究
3.1儀表系(xi)數與雷諾數(shu)關系
　　渦輪流(liú)量計不同溫(wen)度點儀表系(xi)數差異很大(da)，主要原因是(shì)溫度改變導(dǎo)緻航空潤滑(hua)油粘度改變(bian)。校準結果中(zhōng)儀表系數随(suí)流量變化曲(qu)線未體現滑(huá)油粘度對渦(wō)輪流量計的(de)影響，流量計(ji)儀表系數K随(sui)雷諾🌈數的變(bian)化曲線如圖(tú)💃5和圖6所示。同(tóng)一支流👨‍❤️‍👨量計(ji)在雷諾數相(xiang)近的❌情況下(xia)，其對❓應的儀(yi)表系數很接(jie)近，儀表系數(shu)是雷諾數的(de)單值函數。雷(léi)諾數Re關系式(shi)🔴爲

　　式中:q爲體(ti)積流量，m3/s;d爲渦(wō)輪流量計内(nei)徑，m;ν爲某溫度(dù)點下滑油運(yùn)動粘度，cSt;
　　多溫(wēn)度點下實際(ji)測量航空潤(run)滑油粘度，并(bìng)拟合粘度⛱️ν與(yu)溫度⛱️T函🔞數關(guan)系，進而通過(guo)該函數關系(xi)計算校準試(shi)驗各🔞溫度🌈點(diǎn)下介質粘度(dù)。粘度與溫度(du)函數關系式(shi)爲

3.2儀表系數(shù)曲線拟合
　　儀(yi)表系數與雷(lei)諾數存在單(dan)值函數關系(xi)，而雷諾數

　　可(kě)由平均流速(su)和運動粘度(dù)計算得到，所(suo)以儀表系♍數(shu)K是流量計👌輸(shū)出頻率與運(yun)動粘度之商(shang)(F/v)的函數。研👉究(jiu)最終确✏️定采(cai)用雙指數衰(shuāi)減函數進行(hang)拟合，雙指數(shu)衰減函數Kfit表(biao)✨示爲

　　表2是流(liu)量計拟合曲(qǔ)線系數。通過(guò)R－square值對拟合度(du)進行💋評估，4支(zhī)流量計拟合(he)優度值處于(yú)0.992～0.997之間，拟合結(jie)果非常好。

SN:1744和(he)SN:1655兩支流量計(jì)拟合曲線分(fen)别

　　如圖(tú)7與圖8所示。通(tōng)過拟合公式(shì)計算各溫度(du)和頻率下的(de)渦輪流量計(jì)儀表系數，再(zai)通過式(5)和式(shi)(6)計算對應體(tǐ)積流量［4］和拟(ni)合誤差。4支流(liu)量計拟合計(jì)算結果與标(biao)準流量最大(dà)誤差分别是(shi)0.94%，0.80%，0.62%和0.54%。


4結論
　　利用(yong)航空潤滑油(you)流量标準裝(zhuāng)置對四支渦(wō)輪流量計進(jin)行了多個溫(wen)度點實流校(xiao)準試驗，并利(lì)用雙指數衰(shuai)減函數進行(háng)了拟合修正(zhèng)，拟合優度可(ke)達0.992以上。通過(guò)拟合公式對(dui)各溫度點和(he)頻率點進行(háng)流量計💔算，計(jì)算結⛱️果與标(biao)準⭕裝置給定(dìng)值最大誤差(cha)小于1%。研究結(jié)果表明，将雙(shuāng)指數衰減函(hán)數應用于變(biàn)溫工況💯滑油(yóu)流量測量修(xiū)正具有較強(qiáng)可行性與實(shí)用性。

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