大部(bu)分流量(liàng)儀表(如(ru) 電磁流(liu)量計 、 渦(wō)輪流量(liang)計 、科裏(li)奧利質(zhi)量流量(liàng)計)是以(yi)實流校(xiao)準，即用(yong)實際流(liú)⁉️體流過(guò)🈲被校儀(yí)表，再用(yong)别的标(biāo)準裝置(zhì)(标準流(liú)量計🥵或(huò)流量标(biao)💯準裝置(zhì))測出流(liú)過被校(xiao)準儀表(biǎo)的流量(liàng)，與🈲被校(xiao)儀表的(de)流量值(zhi)作比較(jiao),或将被(bei)校儀表(biǎo)進行分(fèn)度。這種(zhǒng)實流校(xiào)準方法(fǎ)又稱作(zuò)濕法校(xiao)準。渦街(jie)流量計(jì) 曾也用(yong)實流校(xiao)準法。還(hái)有一種(zhǒng)稱作幹(gàn)法校準(zhǔn)的間🔱接(jiē)方法，是(shi)以測量(liàng)流量傳(chuán)感部分(fèn)的結構(gòu)尺寸或(huò)其他與(yu)計算流(liu)量有關(guan)的量,并(bìng)按規定(dìng)使用，間(jian)接校準(zhun)💘儀表流(liú)量值.獲(huò)得相應(ying)測量精(jīng)度。
　　雖然(ran)渦街流(liu)量計當(dang)前仍采(cǎi)用實流(liú)校準流(liú)量，但因(yīn)其♋流量(liàng)傳感🌈件(jiàn)形狀簡(jiǎn)單,與孔(kǒng)闆相仿(páng)具有實(shí)現間✔️接(jie)法校準(zhǔn)的潛在(zài)可行性(xing)。十餘年(nian)前國際(ji)上就有(yǒu)人🌈按标(biāo)準.節流(liú)裝💜置的(de)思路探(tàn)索實施(shi)旋渦發(fā)生标準(zhǔn)化方面(mian)工作。1994年(nián)日本工(gong)業技術(shu)院計量(liang)研究所(suo)曾在🍓FLOMEKO'94會(huì).上提出(chu)标準旋(xuán)渦發生(sheng)體研究(jiu)的階段(duan)性報告(gào)，報告結(jie)論稱渦(wo)街流量(liàng)計幹法(fa)校準的(de)不确定(dìng)度‼️小于(yú)💃孔闆，僅(jin)爲0.3%。重慶(qìng)工業自(zì)動化儀(yi)表研🔞究(jiū)所在”七(qi)五”期🈲間(jiān)亦曾開(kāi)展這項(xiàng)研究工(gōng)作，設計(jì)制作DN50/DN100儀(yí)表的旋(xuan)渦發生(sheng)體近200套(tào)，實驗求(qiu)取各參(can)數敏感(gǎn)系數、幾(ji)何尺寸(cùn)公差、安(ān)裝要求(qiú)和安裝(zhuāng)條件影(yǐng)響等，獲(huò)得第一(yī)階段🚶成(cheng)果。在這(zhè)一成果(guo)的基礎(chǔ)上,制訂(ding)渦街流(liu)量傳感(gǎn)器行業(ye)🥵标準(ZBN12006-89)和(hé)國家計(ji)量檢定(dìng)規程(JJG620-89).采(cǎi)用了部(bù)分内容(rong)✔️，但未形(xíng)成标準(zhun)渦街流(liú)量計和(hé)幹法校(xiao)準的國(guó)家标準(zhun)。
　　1989年日本(ben)制訂了(le)渦街流(liú)量計工(gōng)業标準(zhun)JISZ8766《渦街流(liu)量計一(yī)🔴流量測(cè)量方法(fǎ)》(以下簡(jiǎn)稱《标準(zhǔn)》),2002年修訂(dìng)時設一(yī)專章，納(na)入了标(biao)準渦街(jie)流量🈲計(jì)的研究(jiū)成果，在(zai)《标準》的(de)“解說“部(bù)分說明(ming)确定旋(xuán)渦發生(shēng)體各要(yào)素的依(yī)據，例✏️舉(ju)典型實(shí)🍉驗數據(jù)。下文扼(e)要轉述(shù)《标準》中(zhong)旋渦發(fa)生🤩體形(xing)狀、尺寸(cùn)⛱️及其允(yǔn)差,各尺(chǐ)寸對斯(sī)特勞哈(ha)爾(Strouhal)數的(de)敏感性(xing),不确定(dìng)度分析(xi)等。
一标(biāo)準旋渦(wo)發生體(tǐ)形狀和(hé)尺寸
　　标(biāo)準渦街(jie)流量計(ji)的旋渦(wō)發生體(ti)是截角(jiao)的等腰(yāo)三角形(xing)💁六面體(tǐ)截面柱(zhu).形狀和(hé)尺寸如(rú)圖1、表1所(suo)示，。所選(xuǎn)定尺寸(cùn)是經一(yī)系列優(you)化🧑🏾‍🤝‍🧑🏼實驗(yàn)後的最(zuì)優尺寸(cùn)。例如🤞所(suǒ)選取W=0.28D和(hé)H=0.35D是在一(yi)組斯特(te)勞哈爾(ěr)數(Si)-雷諾(nuo)數Ren關系(xì)線⭐中(分(fèn)别見圖(tú)2和圖3)最(zuì)爲平坦(tan)，即儀表(biao)可獲得(dé)最好的(de)線性度(dù)。
 
 
　　按标準(zhǔn)旋渦發(fā)生體制(zhi)造的渦(wo)街流量(liang)計可以(yi)不用☀️實(shi)流校準(zhun)，保證達(dá)到預期(qī)測量精(jīng)度。當前(qian)《标準》适(shì)用範圍(wéi)口徑爲(wèi)100~600mm,Reo爲☔1x105~2x106，是本(běn)次制訂(dìng)《标準》時(shí)的實驗(yan)範圍，随(suí)着今後(hou)進一步(bù)研究，下(xià)次修訂(dìng)時适用(yong)🚶範圍有(you)可能擴(kuò)大。
 
二．标(biāo)準旋渦(wō)發生體(ti)的斯特(tè)勞哈爾(er)數St
　　《标準(zhǔn)》規定的(de)旋渦發(fa)生體按(àn)插入測(cè)量管頂(dǐng)端是否(fǒu)固定分(fen)爲标準(zhun)1型和标(biao)準2型兩(liang)種,其S:值(zhí)微有差(chà)異,如表(biǎo)2。标準1型(xing)多數實(shi)驗儀表(biǎo)口徑爲(wei)DN100DN400,St與Reo無關(guān)平均值(zhí)爲0.25033.其标(biāo)準偏差(cha)爲0.12%;标準(zhǔn)2型✂️實驗(yan)口徑爲(wèi)DN150和DN200,實.驗(yàn)數據的(de)拟合線(xian)爲近似(sì)二折🚩線(xian)，St與Ren有關(guan)。
 
　　僅從St-Ren關(guan)系在性(xing)能上考(kao)察,标準(zhǔn)1型優于(yú)标準2型(xíng)，然而流(liú)體中微(wei)粒子堵(dǔ)塞旋渦(wo)發生體(ti)台座與(yǔ)測量管(guan)間的隙(xì)縫，将引(yin)起特性(xing)大幅變(biàn)化，因此(cǐ)從實用(yong)觀點考(kao)慮再.增(zeng)加無隙(xi)🍓縫的标(biāo)準2型。但(dàn)是标準(zhun)😘2型易受(shòu)上遊📐管(guan)件等擾(rǎo)流影響(xiǎng),《标🏃‍♂️準》規(gui)定必須(xu)在儀表(biǎo)上遊10D處(chù)裝置明(míng)石型多(duō)孔闆流(liú)動調整(zheng)器(FlowCondi-tioner)組合(he)使用。
三(san)．斯特勞(lao)哈爾數(shu)不确定(dìng)度分析(xī)和評估(gu)
　　St數的擴(kuo)展不确(que)定度Est(包(bao)含因子(zi)k=2)如下式(shi):
 
　　式中，等(děng)式右邊(bian)前9項是(shi)旋渦發(fā)生體各(ge)結構要(yao)素的允(yǔn)差(前附(fu)加記号(hao)δ),後6項是(shì)旋渦發(fā)生體與(yǔ)測量管(guan)間裝配(pèi)的偏心(xin)距/角度(du)(η、e、α、β)允差🈲(含(hán)義和符(fu)号如圖(tu)4所示)、直(zhí)✉️管段長(zhang)度附加(jia)不确定(ding)🙇‍♀️度(ur)等因(yin)素。
　　經研(yán)究分析(xi)所定式(shì)(1)各不确(què)定性因(yīn)素項中(zhōng)，其系數(shù)中包括(kuò)⛷️經實驗(yàn)求得的(de)敏感系(xì)數。St數不(bu)确定度(dù)uc(St)按不确(que)定度傳(chuán)播律由(you)式(2)合成(cheng)求得:
 
　　式(shì)中,u(xi)是以(yǐ)各參數(shù)xi的标準(zhǔn)不确定(dìng)度表示(shì)，最後7項(xiàng)不🧑🏾‍🤝‍🧑🏼是旋(xuan)渦發🐆生(sheng)體結構(gou)參數的(de)不确定(dìng)度。Ua包含(han)有旋渦(wo)發生體(ti)平行部(bu)和上遊(yóu)面♻️間的(de)角度、旋(xuan)渦發生(sheng)體/測量(liang)管表面(miàn)粗糙度(du)等的💋不(bu)确定度(dù);usro是測量(liàng)St數時校(xiào)準設備(bèi)引起的(de)附加不(bú)确定度(du);Uf是🤩上遊(yóu)擾流管(guan)件形成(chéng)流動畸(ji)變和旋(xuan)轉流産(chǎn)生的附(fu)加不确(què)定度。
　　us和(hé)Ustd是需确(què)定的值(zhí),但在校(xiào)準設備(bèi)充分長(zhang)直管可(ke)忽🔴略ur情(qing)❄️況下，測(cè)得标準(zhǔn)1型St數的(de)标準偏(pian)差爲0.0003.即(jí)可得到(dao):uz2+usro2=0.0003(3)
　　一般機(jī)械零件(jiàn)設計規(gui)定尺寸(cùn)允差δ(xi)，實(shí)際制造(zào)尺寸分(fèn)布假設(she)爲三角(jiǎo)形分布(bu)，其标準(zhun)不确定(dìng)度u(xi)如式(shì)(4)所示:u(xi)=δ(xi)/J6(4)
通(tong)常擴展(zhan)不确定(ding)度的包(bāo)含因子(zǐ)k=2.擴展不(bú)确定度(dù)Est=Kuc(St)=2uc(St),再從式(shì)(4).并對尺(chi)💋寸允差(cha)無次元(yuan)化,變換(huàn)後得式(shi)(5),再代入(rù)敏感系(xì)數ε,就成(chéng)爲前🈲文(wén)式㊙️(1)，式中(zhōng)uf将在下(xia)文說明(míng)。
 
　　《标準》解(jie)說部分(fen)列舉了(le)W.T.Gw三個結(jié)構參數(shu)求取敏(mǐn)感系😄數(shù)的實👌驗(yàn)數據如(rú)表3,從旋(xuan)渦發生(shēng)體寬度(dù)W對St數的(de)敏感性(xìng)圖中💯可(ke)求出敏(mǐn)感系數(shu)1.208.
四.标準(zhǔn)渦街流(liú)量計前(qian)後直管(guǎn)段長度(du)要求和(hé)安裝💛影(ying)🥵響
　　爲控(kong)制前文(wen)提到流(liú)動擾動(dong)引起的(de)不确定(dìng)度uf，《标準(zhǔn)》正文提(tí)出儀表(biǎo)前後直(zhi)管段長(zhang)度和其(qi)他安裝(zhuāng)條件要(yao)求✔️:
(1)在規(gui)定附加(jiā)相應不(bu)确定度(du)下.如《标(biāo)準》中圖(tú)例。
(2)從旋(xuan)渦發生(shēng)體中心(xin)軸下遊(yóu)側1D的流(liú)通通道(dao)(測量管(guǎn)或🌈管道(dao))内⁉️，不能(néng)有台階(jiē)。
(3)使用标(biao)準2型時(shí)，須在流(liú)量計上(shang)遊10D處裝(zhuang)明石型(xíng)多孔流(liu)動調整(zheng)器🐆，其X-X(水(shui)平)軸必(bì)須與旋(xuán)渦發生(sheng)體軸平(ping)行安裝(zhuāng)。
　　解說“部(bù)分列出(chū)确定六(liù)種擾流(liú)管件直(zhí)管段長(zhang)度要㊙️求(qiu)的依據(jù)(12幀實驗(yan)數據圖(tú))，從中可(ke)了解直(zhí)管段不(bú)足時對(duì)St數的影(ying)響程度(dù)。例如标(biao)準1型在(zài)單彎管(guǎn)擾流下(xia)🍓不同直(zhi)管段長(zhang)度的附(fu)加誤差(cha).不足規(gui)定30D僅10D時(shí)St數增大(da)約0.8%。
 
　　流動(dòng)調整器(qì)的安裝(zhuang):“解說”還(hái)列出标(biāo)準2型儀(yí)表不裝(zhuāng)流動調(diao)整器St數(shu)的實驗(yàn)數據圖(tu)，與裝流(liu)動調整(zheng)相比，變(biàn)化0.7%左右(you)，流動調(diào)整器與(yu)儀表間(jiān)組裝于(yú)不同距(ju)離和不(bu)同位置(zhì)孔轉角(jiǎo)影響St數(shù)的實驗(yan)數據圖(tú)2幀,說明(ming)St變化達(dá)0.5%~0.8%。
　　測量通(tong)道台階(jie)影響:“解(jie)說“闡明(ming)儀表測(ce)量内徑(jìng)和前後(hòu)😄管路内(nei)🥵徑差異(yi)形成台(tái)階影響(xiang)的實驗(yàn)數據圖(tú)3幀，文件(jian)認爲試(shi)驗尚不(bú)夠充分(fèn),因此未(wei)納入《标(biāo)準》正文(wén)。所例舉(ju)儀表内(nei)徑151mm,測量(liang)👨‍❤️‍👨管長151mm,旋(xuan)✂️渦發生(sheng)體置于(yu)中點，連(lián)接到3種(zhǒng)内徑:A=146.5mm、B=1555mm、C=159.2mm的(de)前後直(zhí)管，按台(tái)階與旋(xuán)渦發生(shēng)體🌐軸間(jian)距作4組(zǔ)配置，即(jí)(1)上遊側(cè)0.5D，下遊測(ce)0.5D;(2)上遊側(cè)1D，下遊側(cè)0.5D;(3).上遊側(ce)0.5D,下遊側(ce)1D;(4).上遊側(cè)1D,下遊側(cè)1D。所測得(dé)的St數與(yǔ)無台階(jie)管段相(xiang)比，變化(hua)🐆如表4。從(cong)中可看(kan)出:前後(hou)直管内(nei)徑小于(yú)儀表測(ce)量管内(nei)徑比大(dà)于測量(liàng)管🈲内徑(jìng)影響大(da)🐅:後台階(jiē)的影響(xiang)大于前(qian)台階的(de)影響。認(rèn)爲渦街(jie)流量計(jì)後直管(guan)内徑與(yǔ)儀表内(nei)徑差的(de)影響比(bǐ)前直管(guǎn)大這一(yi)現象，與(yu)其他流(liú)量儀表(biǎo)(如節流(liu)差壓流(liú)量計、渦(wō)輪流量(liang)計、電磁(cí)流量計(ji))前❗直管(guǎn)影響大(da)的常例(li)相反.值(zhi)得關注(zhu)🥵。
 
　　管軸偏(piān)心影響(xiang):儀表測(cè)量管與(yǔ)管道不(bu)同心度(dù)形成的(de)附加誤(wu)差,從”解(jie)說”提供(gong)内徑151mm儀(yí)表的實(shi)驗數據(jù)證明是(shì)不容忽(hū)視的。偏(pian)心4.5mm(口徑(jìng)的3%.偏心(xīn)口與旋(xuan)渦發生(shēng)🈲體軸相(xiang)距0.5D)時附(fù)❌加誤差(cha)🔞達3%以上(shang)。若測量(liang)☁️管較長(zhang),偏心💰口(kou)與旋渦(wō)發生體(tǐ)軸相距(jù)1.5D以上時(shi)，影響可(ke)大爲減(jiǎn)小。認爲(wèi)從這一(yi)⛱️實驗看(kàn)出，制造(zao)廠爲使(shǐ)儀表輕(qing)巧和降(jiang)☂️低成本(ben),測量⭐管(guan)長度設(she)計過短(duǎn)，實質上(shang)對使用(yòng)者提高(gāo)了要求(qiu)和費用(yòng)，從總體(ti)考慮并(bing)不合理(lǐ)。
五.結束(shu)語
　　JISZ8766提出(chū)了标準(zhun)旋渦流(liu)量計的(de)方案和(hé)基礎實(shí)驗典型(xing)數據，我(wǒ)們可借(jiè)鑒這一(yi)文件開(kāi)展旋渦(wo)流量計(ji)幹法校(xiao)準方面(miàn)的工作(zuo)。日本标(biāo)🐅準協會(huì)(JSA)準備向(xiang)國際标(biao)化組織(zhī)(ISO)提出,将(jiāng)JISZ8766作🔞爲渦(wo)街流量(liàng)計國際(ji)标準草(cǎo)案。期待(dài)國際标(biāo)準化後(hou)的渦街(jie)流量計(jì)能像标(biāo)準孔闆(pǎn)等節⛹🏻‍♀️流(liú)差壓流(liu)量🤞計那(na)樣普及(jí)。
　　《标準》提(ti)出幾種(zhǒng)擾流件(jiàn)的直管(guan)長度要(yao)求、管段(duàn)台階和(he)管軸㊙️偏(piān)心影響(xiǎng)等實驗(yàn)數據，特(te)别是後(hòu)兩者作(zuò)爲标準(zhǔn)附件内(nèi)容,在各(ge)國“标♍準(zhǔn)“中尚不(bú)多見，很(hěn)有價值(zhi)㊙️。雖然這(zhè)些内容(róng)是針對(duì)特定的(de)渦街流(liú)量計，但(dàn)是對其(qí)他渦街(jie)流量計(jì)也可參(cān)照。

本文(wén)來源于(yú)網絡,如(ru)有侵權(quan)聯系即(jí)删除！