摘要: 對(duì)渦街流量(liàng)計 來說，出(chū)廠檢定不(bu)但對于确(que)定儀表性(xing)能參數是(shì)必不可🈲少(shao)的，對于發(fā)現整體安(an)裝乃至零(líng)部件制造(zao)質量問題(ti)也是至關(guān)重要的。對(duì)渦街流量(liang)計測量特(tè)性做了簡(jiǎn)🌍要的介紹(shao)，采用♍現場(chang)實驗的方(fāng)法，通過在(zài)蘭州石化(huà)公司水、氣(qi)兩套标準(zhǔn)裝置上檢(jian)定數據的(de)對比，試着(zhe)分析探讨(tao)在一定😍雷(léi)諾數範圍(wéi)内，檢定介(jie)質☁️是否會(hui)對渦㊙️街流(liú)量計的儀(yi)表系數産(chǎn)生影響。
1 渦(wo)街流量計(ji)原理
　　在流(liú)動的流體(ti)中插入一(yī)個斷面爲(wèi)非流線型(xing)的柱狀物(wù)體時，從👅柱(zhu)狀物體兩(liǎng)側會産生(sheng)兩列交替(ti)産生的旋(xuan)渦。這個現(xian)🔅象被稱爲(wei)“卡門渦街(jiē)”現象。
　　漩渦(wo)列在漩渦(wō)發生體下(xia)遊非對稱(cheng)地排列。研(yán)究表明旋(xuan)🥰渦分離的(de)頻率與介(jiè)質流速成(cheng)正比，與柱(zhu)體的寬度(dù)成反比。根(gen)❄️據卡門渦(wō)💰街原理，有(you)如下關系(xi)式:

　　式中: 漩(xuan)渦的發生(sheng)頻率爲 f，被(bei)測介質流(liú)動的平均(jun)速度爲 V，漩(xuan)渦發生體(ti)迎面寬度(du)爲 d，管道内(nei)徑爲 D，Sr爲斯(si)特勞哈💋爾(er)數。根據卡(ka)門渦街原(yuán)理，有如下(xià)關系式:
管(guǎn)内體積流(liú)量
　　由上面(miàn)的式子可(kě)見，在管徑(jing)和柱體寬(kuān)度已知的(de)情況下，隻(zhi)要測量旋(xuán)渦頻率便(bian)可測出流(liu)體流速和(hé)瞬❓時流量(liang)。

式中: K———流 量(liàng) 計 的 儀 表(biǎo) 系 數，脈 沖(chong) 數/m3( P/m3) 。
　　K 除了與(yǔ)漩渦發生(shēng)體、管道的(de)幾何尺寸(cun)有關外，還(hai)與斯特勞(lao)哈🈲爾數有(yǒu)關。圖 1 所示(shi)爲漩渦發(fā)生體的斯(sī)特勞哈爾(er)數與管道(dào)雷諾數的(de)關系。
　　斯特(te)勞哈爾數(shù)( Sr) 是通過試(shì)驗确定的(de)無因次數(shu)。圖 1 中表示(shi)出了斯特(tè)勞哈爾數(shù)( Sr) 和雷諾數(shù)( Re) 的關系，曲(qu)線的平直(zhí)部分對應(yīng)渦街流量(liang)計正常測(cè)量的範圍(wei)。隻要✉️檢測(cè)出頻率 f 就(jiù)可以求得(de)管内的流(liu)速。

　　由以上(shang)的分析可(ke)以看出在(zài)一定的雷(lei)諾數範圍(wéi)内，渦街流(liú)量計輸出(chū)頻率信号(hao)同流過測(ce)量管的體(tǐ)積流量之(zhi)間的關系(xì)不受流體(ti)物性( 密度(dù)、黏度) 和組(zu)分的影響(xiang)，即流量🔆系(xì)數隻與旋(xuan)渦發生體(ti)及管道的(de)形狀尺寸(cun)有關，與檢(jian)定介質無(wú)關。因此，隻(zhī)要在一種(zhǒng)典型介質(zhì)中标定其(qí)流量系數(shu)，就可以适(shi)♻️應于各種(zhong)介質。但是(shì)超過這⛷️一(yī)範圍，就可(ke)能要産生(shēng)影響了。爲(wei)了解決前(qian)言中提出(chu)的疑問，驗(yàn)證該結果(guo)在實際工(gōng)作中可以(yi)參考。
2 實驗(yàn)準備
　　采用(yong)的兩套标(biao)準裝置具(jù)有較高的(de)不确定度(du)和穩定度(du)，并且通過(guo)甘肅省質(zhi)量技術監(jian)督局的考(kao)核認證，可(ke)以作🈲爲計(jì)量标🆚準向(xiang)下傳遞。
裝(zhuāng)置 1: 0. 5 級負壓(yā)法音速噴(pen)嘴氣體流(liu)量标準裝(zhuāng)置———氣标。
裝(zhuang)置 2: 0. 05 級質量(liang)法水流量(liang)标準裝置(zhi)———水标。
被檢(jian)對象: 選用(yong)一台脈沖(chòng)輸出、準确(que)度等級 1. 0級(jí)、儀表線性(xìng)和重複性(xing)較好的北(běi)京菲薄 DN150 渦(wō)街流量計(jì)作爲被測(cè)流量計。
3 實(shí)驗數據

4 實(shi)驗數據分(fen)析
1) 首先，檢(jian)定時盡量(liàng)選擇流量(liang)點對應的(de)雷諾數在(zai) 2 × 104～ 7.2×106範圍内，确(que)保流量計(jì)的測量結(jié)果的準确(què)性，且在兩(liang)套裝置上(shàng)流🌏量點的(de)雷諾數盡(jìn)量相近，從(cóng)而可以驗(yan)證公式(3)是(shi)否在實際(ji)應用中可(ke)以成立，即(jí)渦街流量(liang)計在檢定(ding)範圍内，儀(yi)表系數是(shi)否和檢定(dìng)介質無關(guan)。
2)表1、2分别是(shi)流量計在(zai)液體流量(liàng)标準裝置(zhi)、氣體流量(liang)标準裝置(zhi)上通過實(shi)際檢定得(dé)到的檢定(dìng)數據，兩套(tào)裝置各自(zì)檢定結果(guo)的儀表線(xian)性、重複性(xing)均合格。但(dàn)從兩個🚶裝(zhuang)置檢測數(shu)據比對分(fen)析看來，在(zài)合适雷諾(nuo)數範圍内(nei)😘，同樣一台(tái)檢定合格(ge)的渦街流(liu)量計，在不(bu)同介質的(de)标準裝置(zhì)上檢定數(shù)據相差🛀🏻還(hai)是很明顯(xian)🈲的，儀表系(xì)數相差2.5%左(zuǒ)右，而且k系(xì)數曲線趨(qu)勢也并不(bú)相同，如圖(tú)📐2所示。

3)從結果看(kàn)來，至少在(zai)這兩套标(biāo)準裝置上(shàng)，在蘭州石(shí)化所使用(yong)✉️流量計的(de)檢定中，不(bu)同檢定介(jie)質會對标(biāo)定出來的(de)儀表🔞系數(shù)有較大影(ying)響。用水标(biāo)定的渦街(jiē)流量計，用(yòng)來測⭐量空(kōng)氣📧或者蒸(zhēng)汽，需要重(zhong)新用空氣(qì)再進行一(yī)次标定，調(diao)整系數。
5.實(shi)驗不足
　　 通(tong)過在兩套(tao)标準裝置(zhi)上的實際(jì)檢定，可以(yǐ)看到渦街(jie)💜流⭐量♊計的(de)儀表系數(shu)的确在不(bú)同介質的(de)檢定裝置(zhi)上有一定(dìng)誤差。但是(shì)，實驗中也(yě)仍然存在(zai)很多不☔足(zu):兩套裝置(zhì)一個是正(zheng)🏒壓檢定🔴、一(yi)個是負壓(ya)檢定，而且(qie)前後直管(guǎn)段的長🈚度(du)也不同等(deng)這些因素(sù)也可能✊是(shì)引起儀表(biao)系數誤差(chà)的原因。如(rú)何能更好(hǎo)、更科學🏃🏻地(di)驗證渦街(jiē)流量計儀(yí)表系數不(bu)受标定介(jiè)質🔱的影💋響(xiang)，仍需要進(jin)一步的工(gōng)作。

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