摘要：對DN100渦(wo)輪流量計(ji) 進行了基(jī)準實驗、上(shàng)遊90°單彎頭(tou).90°雙彎頭和(he)90°單彎頭+DN150變(bian)DN100漸縮管+90°單(dan)彎頭共17組(zu)實流實驗(yàn)。以僅表系(xi)數、平均僅(jin)表系數相(xiàng)對誤差、線(xiàn)性度和不(bú)确定度作(zuò)爲評價指(zhi)标，根據實(shi)驗結果最(zui)終給出了(le)渦輪流量(liang)計在3種安(ān)裝條件下(xià)的推薦前(qián)後直管段(duan)長度,此時(shi)3種安裝條(tiao)件對渦輪(lun)流量計的(de)測量影響(xiǎng)才能忽略(luè)。
0引言
　　流量(liang)是現代:工(gong)業測量中(zhong)的-一個重(zhong)要參數。渦(wo)輪流量計(ji)具有測量(liang)精度高、量(liàng)程範圍寬(kuān)、重複性與(yǔ)動态特性(xìng)好等特點(dian)中，廣泛用(yong)于流量測(cè)量領域，例(lì)如航空發(fā)動機試車(chē)台、發動機(jī)附件試驗(yan)器、發動機(ji)半物理仿(pang)真試車台(tái)實驗中均(jun)選用渦輪(lún)流量計對(dui)燃油流量(liang)進行測量(liàng)。
　　渦輪流量(liàng)計的安裝(zhuang)要求較高(gāo)，其上下遊(you)需有足夠(gou).長的直管(guǎn)段，同軸同(tóng)口徑安裝(zhuāng)。美國國家(jia)标準與技(jì)術.研究院(yuan)(NIST)曾對上遊(yóu)安裝90°單彎(wān)頭和異面(mian)90°雙彎頭分(fen)别進行了(le)試驗研究(jiu)，對上遊彎(wan)頭和漸縮(suō)管對渦輪(lún)流量計測(cè)量性能進(jin)行了試驗(yan)研究,并對(duì)渦輪流量(liàng)計前導流(liú)器的結構(gòu)和性能也(yě)進行了相(xiàng)關研究，針(zhen)對直管段(duan)長度對渦(wo)輪流量計(ji)精度的影(ying)響進行了(le)分析”。但是(shì)在渦輪流(liú)量計的使(shǐ)用與檢定(dìng)校準過程(cheng)中，上下遊(you)直管段的(de)通徑往往(wǎng)不會與流(liú)量計的通(tōng)座努整一(yi)緻，同樣會(huì)直接影響(xiǎng)渦輪流量(liàng)計的精度(dù)和校準結(jie)果，目前國(guo)内尚未進(jin)行相關的(de)試驗。本文(wén)選取了典(diǎn)型渦輪流(liú)量計，進行(hang)了渦輪流(liú)量計變口(kou)徑管路試(shì)驗。
1試驗裝(zhuang)置
　　渦輪流(liú)量計是一(yī)種流量測(ce)量儀表，流(liú)動流體的(de)動力驅使(shǐ)渦輪葉片(piàn)旋轉，其旋(xuán)轉速度與(yǔ)體積流量(liang)近似成比(bǐ)例。通過流(liú)量計的流(liú)體體積值(zhí)是以渦輪(lun)葉輪轉數(shu)爲基準的(de)。渦輪流量(liang)計主要由(you)傳感器和(hé)轉換器組(zǔ)成。使用儀(yi)表K系數或(huò)累積流量(liang)來計算流(liu)量計的示(shì)值誤差。
 
　　式(shi)中:K爲儀表(biǎo)系數，m-3或L-1;N爲(wei)流量計顯(xian)示儀表測(ce)得的脈沖(chòng)數;V爲标準(zhun)裝置測得(dé)的實際體(ti)積，m3或L。
　　本次(ci)試驗所使(shi)用的标準(zhǔn)裝置爲燃(ran)油動态流(liu)量标準裝(zhuang)置，該裝置(zhi)采用體積(jī)管法，測量(liang)擴展不确(que)定度爲U=0.05%(k=2)，其(qi)原理如圖(tú)1所示。
 
　　燃油(yóu)動态流量(liàng)标準裝置(zhì)的工作原(yuan)理爲:工作(zuo)過程中電(diàn)機旋轉，驅(qū)動滾珠絲(sī)杠帶動标(biao)準體積管(guan)活塞左行(háng),排出液體(tǐ)流經控制(zhì)閥門及被(bèi)檢流量計(jì)後，經過過(guò)濾器回到(dao)儲油箱;同(tóng)時，儲油箱(xiang)裏的油經(jing)過下遊管(guǎn)段進入标(biao)準體積管(guan),,
2試驗内容(rong)
　　研究中選(xuan)擇常用的(de)CL系列渦輪(lún)流量計和(he)LWGY系列渦輪(lún)流量計進(jìn)行試驗。分(fèn)别選取DN4，DN6和(hé).DN10口徑的流(liu)量計，且均(jun)爲0.5級。
　　圖2爲(wei)本次試驗(yàn)渦輪流量(liàng)計的安裝(zhuang)示意圖,圖(tú)中D爲被校(xiào)渦輪流量(liang)計的通徑(jìng),d爲上下遊(you)直管段的(de)内壁直徑(jing)。依據JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計檢(jiǎn)定規程》的(de)要求，保證(zheng)上下遊的(de)直管段與(yu)被校流量(liang)計同軸安(ān)裝，并且連(lian)接處的密(mi)封墊不得(de)凸入流體(tǐ)管道内，上(shàng)遊直管段(duàn)長度爲20D,下(xia)遊直管段(duàn)長度爲10D。試(shi)驗過程中(zhong)，保證試驗(yan)流體爲單(dan)相液體，介(jie)質爲航空(kong)燃油RP-3,
 
　　在試(shi)驗過程中(zhong)，爲每隻流(liú)量計配制(zhi)了7組不同(tóng)口徑的直(zhi)管段,對每(měi)隻流量計(jì)進行7次校(xiào)準測試。設(shè)K爲渦輪流(liú)量計通徑(jing)與直管段(duan)通徑的比(bǐ)值，則有
 
　　其(qi)中，0.75<K<1.2。在此基(jī)礎.上，每次(cì)試驗過程(cheng)中，根據流(liú)量計的流(liu)量範圍，選(xuan)取9個流量(liàng)點，每個流(liú)量點校準(zhun)3次。流量計(ji)的銘牌信(xin)息及直管(guǎn)段口徑選(xuan)擇詳見表(biao)1。
 
3試驗結果(guǒ)
　　選取h=1，即以(yǐ)上下遊管(guan)路直徑與(yǔ)渦輪流量(liàng)計的口徑(jing)完全一緻(zhì)時渦輪流(liu)量計的值(zhi)作爲标準(zhun)值,用K,表示(shi)，根據式(3)對(duì)其它工況(kuàng)下試驗數(shù)據進行無(wu)量綱化。
 
　　式(shi)中:E爲其它(tā)工況與标(biāo)準工況下(xià)的系數差(cha)值比;Ku爲标(biāo)準工況下(xia)的儀表系(xi)數,m-3或L-1;Ki爲其(qí)它工況下(xià)的儀表系(xi)數，1m-3或L-1。
　　圖3圖(tú)5别爲流量(liàng)計的K系數(shu)曲線圖和(he)無量綱化(huà)後的差值(zhi)比曲線圖(tú)。
 
　　從(cóng)K系數曲線(xian)圖中可以(yǐ)看出，不同(tóng)直管段口(kou)徑會影響(xiang)儀表K系數(shu),但是與儀(yí)表本身K系(xì)數的變化(huà)趨勢緻。
 
 
 
　　從(cong)K系數差值(zhí)比曲線圖(tu)中可以看(kan)出，直管段(duan)通徑d與流(liu)量計通徑(jing)D的差值越(yuè)大，則對K系(xì)數的影響(xiang)越嚴重。對(duì)于CL系列渦(wo)輪流量計(ji)，若d<D，則儀表(biǎo)K系數會減(jian)小;若d>D,則儀(yí)表K系數會(hui)增大;而對(duì)于LWGY系列渦(wō)輪流量計(jì)，d的變化與(yǔ)儀表K系數(shu)之間.無明(ming)顯對應關(guān)系。
　　通過式(shì)(4)對不同工(gōng)況下儀表(biǎo)系數波動(dòng)0情況進行(háng)計算。
 
　　式中(zhong):Kmax爲同一流(liu)量點下不(bú)同工況下(xia)儀表系數(shu)最大值;Kmin爲(wèi)同一流量(liàng)點下不同(tóng)工況下儀(yí)表系數最(zui)小值。
　　從表(biǎo)2中可以得(de)到，試驗中(zhōng)系數最大(da)相差2.7%之多(duō)，所選進行(háng)試驗渦輪(lún)流量計最(zuì)大允許誤(wù)差爲0.5級,直(zhí)管段口徑(jìng)改變造成(cheng)的誤差遠(yuǎn)遠超過流(liu)量計的最(zui)大允許誤(wù)差。
 
4結論
　　在(zai)渦輪流量(liàng)計的檢定(ding)校準過程(cheng)中，校準實(shi)驗室會.保(bǎo)證直管段(duan)口徑與流(liu)量計口徑(jing)--緻，而在實(shi)際使用過(guo)程中，直管(guǎn)段口徑往(wǎng)往很難滿(mǎn)足要求，因(yīn)此直接應(yīng)用檢定校(xiao)準結果，勢(shi)必引入誤(wù)差。建議各(ge)單位在設(shè)計渦.輪流(liú)量計上下(xia)遊管路時(shi)務必保證(zhèng)JJG1037-2008《渦輪流量(liàng)計檢定規(gui)程》中的安(ān)裝條件，對(dui)于精度佳(jia)渦輪流量(liàng)計，必要時(shí)，應當将渦(wō)輪流量計(ji)上下遊直(zhí)管段與流(liu)量計一同(tong)送至檢定(ding)單位，以減(jiǎn)少直管段(duàn)口徑和長(zhang)度不同而(er)引人的誤(wu)差。

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