摘要:渦輪(lún)流量計 在安(an)裝和使用過(guo)程中往往存(cun)在直管段口(kǒu)徑與流量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計(jì)通徑不🌂完全(quan)一緻的現象(xiàng)。選取CL系列和(he)LWGY系列渦輪流(liu)量計，在燃油(you)動态流量标(biao)準裝置上進(jìn)行了上下遊(you)直管段不同(tong)口徑🔴條件下(xià)的校準試驗(yàn)，從而得到直(zhi)管段口徑對(dui)渦輪流量計(jì)K系數的影響(xiang)。試驗證明，直(zhi)管段口徑所(suǒ)引入的誤差(chà)不可忽視，因(yin)此在使用或(huo)校準渦輪流(liú)量計時應務(wù)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻必保證直管(guan)段口徑🌈與流(liú)量計通徑一(yi)緻。
0引言
　　流量(liang)是現代工業(yè)測量中的一(yī)個重要參數(shu)。渦輪流量計(jì)⛷️具有測量精(jīng)度高、量程範(fan)圍寬、重複性(xìng)與動态特性(xìng)好等🙇🏻特點［1］，廣(guang)泛用于流量(liang)測量領域，例(lì)如航空發動(dong)機試車台、發(fa)動機附件試(shi)驗器、發動機(jī)半物理👣仿真(zhēn)試車台實驗(yàn)中均選用渦(wo)輪流量計對(duì)燃油流量進(jin)行測量♋［2-3］。
　　渦輪(lún)流量計的安(ān)裝要求較高(gao)，其上下遊需(xū)有足夠長的(de)⭕直管段，同軸(zhou)同口徑安裝(zhuāng)。美國國家标(biāo)準與技術研(yán)究院(NIST)曾對上(shang)遊安裝90°單彎(wan)頭和異面90°雙(shuāng)彎頭分别進(jin)行了試驗研(yán)究［4］，天津大學(xue)對上遊彎頭(tou)和漸縮管對(dui)渦輪流量計(ji)測量性能進(jìn)🍓行了試驗研(yán)究，并對渦輪(lun)流量計前導(dǎo)流器的結構(gou)和性能也進(jin)行了相關研(yán)究［5-6］，哈爾濱🌈工(gong)業大學針對(duì)直管段長度(dù)對渦輪流量(liàng)計精度的影(yǐng)響進行了分(fèn)析［7］。但是在渦(wo)輪流量計的(de)使用與檢定(ding)校💰準過程中(zhōng)，上下遊直管(guǎn)段的通徑往(wǎng)往不會與流(liú)量計👄的通徑(jìng)🔱完全一緻，同(tong)樣會直接影(ying)響渦輪流量(liang)☀️計的準确度(dù)和校準結果(guo)，目前國内尚(shang)未進行相關(guān)的試驗。選取(qǔ)了典型渦輪(lun)流量計，進行(hang)🔞了渦輪流量(liàng)計變口💋徑管(guǎn)路試驗。
1試驗(yan)裝置
　　渦輪流(liu)量計是一種(zhǒng)流量測量儀(yí)表，流動流體(tǐ)的動力驅使(shi)渦輪葉片旋(xuán)轉，其旋轉速(su)度與體積流(liu)量近似成比(bǐ)例。通過流量(liàng)計的流體體(tǐ)積值是以渦(wo)輪葉輪轉數(shu)✔️爲基準的。渦(wo)輪流量計主(zhu)要由傳感器(qi)和轉🧑🏾‍🤝‍🧑🏼換器組(zu)成👉。使用儀表(biǎo)K系數或累積(ji)流量來計算(suan)流量計的示(shì)值誤⛷️差［8］。

　　式中(zhong):K爲儀表系數(shu)，m-3或L-1;N爲流量計(ji)顯示儀表測(cè)得的脈沖👅數(shu);V爲标準裝置(zhi)測得的實際(ji)體積，m3或L。
所使(shǐ)用的标準裝(zhuāng)置爲燃油動(dòng)态流量标準(zhun)裝置，該裝置(zhi)采⁉️用✔️體♈積管(guan)法，測量擴展(zhan)不确定度爲(wèi)U=0.05%(k=2)，其原理如圖(tú)☁️1所示。

　　燃油動(dong)态流量标準(zhun)裝置的工作(zuò)原理爲:工作(zuo)過程中電機(jī)旋轉，驅動滾(gǔn)珠絲杠帶動(dòng)标準體積管(guan)活塞左行，排(pái)出液體流經(jing)控制㊙️閥門及(ji)被檢流量計(ji)後，經過過濾(lǜ)器回到儲油(yóu)箱❗;同時，儲油(yóu)箱裏的油經(jing)過下遊管段(duàn)進🆚入标準體(ti)積管［9］。
2試驗内(nèi)容
　　選擇常用(yòng)的CL系列渦輪(lun)流量計和LWGY系(xì)列渦輪流量(liàng)計進行試驗(yan)。分别選取DN4，DN6和(hé)DN10口徑的流量(liang)計，且均爲0.5級(jí)。
　　圖2爲渦輪流(liú)量計的安裝(zhuāng)示意圖，圖中(zhōng)D爲被校渦輪(lun)流量計的通(tōng)徑，d爲上下遊(yóu)直管段的内(nei)壁直徑。依據(ju)JJG1037-2008《渦輪流量計(ji)檢定規㊙️程》的(de)要求，保證上(shàng)下遊的直管(guan)段與被👄校流(liu)量😍計同軸安(an)裝，并且連接(jie)處的密封墊(nian)不得凸入流(liu)體管道内［9］，上(shang)遊直管段長(zhǎng)度爲20D，下遊直(zhí)✂️管段長度爲(wei)10D。試驗過程中(zhong)，保證試驗流(liú)體爲單相液(ye)體，介質爲航(hang)⛷️空燃油ＲP-3。

　　在試(shi)驗過程中，爲(wei)每隻流量計(ji)配制了7組不(bú)同口徑的直(zhí)管🈲段，對每隻(zhī)流量計進行(háng)7次校準測試(shi)。設K爲渦輪流(liú)量計通徑與(yu)直管段🏃‍♂️通徑(jìng)的比值，則有(you)

　　其中，0.75＜K＜1.2。在此基(jī)礎上，每次試(shì)驗過程中，根(gēn)據流量計的(de)流量範圍💃，選(xuan)取9個流量點(diǎn)，每個流量點(diǎn)校準3次。流量(liàng)計的☔銘牌🍉信(xìn)息及直管段(duan)口徑選擇詳(xiáng)見表1。

3試驗結(jié)果
　　選取h=1，即以(yǐ)上下遊管路(lu)直徑與渦輪(lun)流量計的口(kou)徑☁️完全一🔞緻(zhì)時渦輪流量(liàng)計的值作爲(wèi)标準值，用KU表(biǎo)示，根據式(3)對(duì)其它工況下(xia)試驗數據進(jin)行無量綱化(huà)。

　　式中:E爲其它(ta)工況與标準(zhun)工況下的系(xi)數差值比;KU爲(wèi)标準工況下(xià)的儀表系數(shu)，m-3或L-1;Ki爲其它工(gong)況下的儀表(biao)系數，m-3或L-1。
　　圖3～圖(tú)8分别爲流量(liàng)計的K系數曲(qu)線圖和無量(liang)綱化後的差(chà)值比曲線圖(tú)。

　　從(cóng)K系數曲線圖(tú)中可以看出(chu)，不同直管段(duàn)口徑會影響(xiang)儀表K系數，但(dàn)是與儀表本(ben)身K系數的變(biàn)化趨勢一緻(zhì)。

　　從K系數差值(zhi)比曲線圖中(zhōng)可以看出，直(zhí)管段通徑d與(yǔ)⁉️流量計🌐通徑(jing)D的差值越大(dà)，則對K系數的(de)影響越嚴重(zhong)。對于CL系列渦(wō)輪流量計，若(ruo)🧡d＜D，則儀表K系數(shu)會減小;若d＞D，則(ze)儀表K系數會(huì)增大;而對于(yu)LWGY系列渦輪流(liu)🏃🏻量計，d的變化(huà)與儀表K系數(shu)之間無明顯(xian)對應關系。
　　通(tōng)過式(4)對不同(tong)工況下儀表(biǎo)系數波動Δ情(qíng)況進行計算(suàn)。

　　式中:Kmax爲同一(yī)流量點下不(bú)同工況下儀(yí)表系數最大(da)值;Kmin爲🈲同一流(liú)量點下不同(tóng)工況下儀表(biao)系數最小值(zhi)。
　　從表2中可以(yi)得到，試驗中(zhong)系數最大相(xiàng)差2.7%之多，所選(xuan)進行試💘驗渦(wo)🏃‍♀️輪流量計最(zuì)大允許誤差(cha)爲0.5級，直管段(duàn)口徑改變造(zào)成的誤差遠(yuan)🔞遠超過流量(liàng)計的最大允(yǔn)🔴許誤差。

4結論(lun)
　　在渦輪流量(liang)計的檢定校(xiao)準過程中，校(xiao)準實驗室會(huì)保證直管段(duàn)口徑與流量(liang)計口徑一緻(zhi)，而在實際使(shǐ)用過程中，直(zhi)管段口徑往(wang)往很難滿足(zú)要求，因此直(zhi)接應用檢定(dìng)校準結果，勢(shi)必引入誤差(chà)。建議各單位(wèi)在設計渦輪(lún)流量計上下(xia)遊管路時務(wù)必♋保證JJG1037-2008《渦輪(lun)🐅流量計檢定(dìng)規程》中的安(ān)裝條件，對于(yu) 精度高渦輪(lun)流量計 ，必要(yào)時，應當将渦(wō)輪流量計上(shàng)下遊直管段(duan)與流量計♻️一(yi)同送至檢定(ding)單位，以減少(shǎo)直管段口徑(jìng)和長度🥰不同(tong)✊而引入的㊙️誤(wù)差👉。

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