摘要:葉(yè)輪是渦輪流(liú)量計 的重要(yao)組成部分,根(gēn)據理論模型(xíng)可知，葉輪對(dui)渦輪流量計(jì)的計量性能(néng)具有一定的(de)影響。針對不(bu)同葉輪對✨渦(wo)輪🤩流量計的(de)影響,通過試(shi)驗的方法,分(fen)析了改變葉(yè)輪傾斜🔆角對(duì)渦輪流.量計(jì)計量性能的(de)影響📞。結果表(biao)明,角度較大(dà)的葉輪B對其(qi)誤差曲🏃🏻線影(yǐng)響較小;角度(dù)較小的葉輪(lun)A對其誤差曲(qǔ)線影🏃‍♀️響較大(da)。
　　渦輪流量計(ji)具有精度高(gāo)、重複性好、結(jié)構簡單、測量(liang)範圍廣、體積(ji)小、質量輕、壓(yā)力損失小、維(wéi)修方便等優(yōu)點,被廣泛應(ying)用在石✔️油、化(huà)工、冶金、城市(shi)燃氣管網等(děng)⛹🏻‍♀️行業中🌂1。随着(zhe)渦輪流量計(jì)的大量使用(yong)，用戶對其計(ji)量準确度的(de)要求也越來(lái)越高。
　　葉輪傾(qīng)斜角θ或葉片(pian)數Z是渦輪流(liu)量計設計中(zhong)的重要參數(shù),直接影響流(liu)量計的計量(liang)性能。θ角減小(xiao)，當進人流量(liang)計❓被測🆚流體(ti)流速相同時(shi)，葉輪速度将(jiāng)提高。當其它(tā)條件不變時(shi),随着θ角減小(xiǎo),葉輪轉速增(zeng)大,提高.了儀(yí)表的靈敏度(dù)。但轉速提高(gao)使阻力🈲矩增(zeng)大,被測流體(ti)的壓力損失(shī)增大,軸承磨(mó)損增大，儀表(biǎo)壽命降低。
　　在(zai)研發氣休渦(wo)輪流量計的(de)過程中，針對(duì)葉輪傾斜角(jiǎo)θ大🧡小的改變(biàn)對渦輪流量(liàng)計性能的影(yǐng)響進行研究(jiu)。
1渦輪流量計(jì)的測量原理(lǐ)與結構
1.1基本(ben)結構
　　渦輪流(liu)量計主要山(shan)整流器、葉輪(lún)、磁性聯軸器(qi)、機械計數器(qi)、内⭐輪變速器(qi)等組件組成(chéng)。
1.2 基本原理
　　渦(wō)輪流量計是(shì)一-種流體測(ce)量裝置，流體(tǐ)的動力驅使(shi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼葉㊙️輪旋♋轉,其(qi)旋轉速度與(yǔ)體積流量近(jìn)似成正比🙇‍♀️例(lì)。通過流量計(ji)的流體體積(jī)是基于葉輪(lun)的旋轉數得(de)到的,主要是(shì)運用磁電轉(zhuǎn)換👨‍❤️‍👨裝置或者(zhě)機械輸出裝(zhuāng)置将渦輪轉(zhuan)速轉化成電(diàn)脈沖,二次儀(yí)表進行計算(suan)和顯示，由🏃🏻‍♂️單(dān)位時間内電(dian)脈沖和累計(ji)電脈沖數來(lai)反映瞬時和(hé)累計流量。
1.3 葉(ye)輪
　　渦輪葉輪(lun)亦稱葉輪，一(yi)般采用工程(chéng)塑料、鋼或鋁(lǚ)合金材質,其(qí)作用是把流(liu)體動能轉換(huan)成機械能。按(an)照設計🌈要求(qiu),葉輪葉片🐉數(shù)爲Z= 12~20,葉片傾斜(xie)角θ=30~45°,重疊度爲(wei)1~1.2,葉片與内機(ji)光間隙爲0.5~1 mn。爲(wèi)提高渦輪流(liú)量計的計量(liàng)性能，可适當(dang)增加葉片數(shù)或調整傾斜(xie)角3)
1.4理論依據(jù)
渦輪流量計(jì)的數學模型(xing)爲

　　式中:J爲渦(wo)輪的轉動慣(guan)量;w爲渦輪葉(ye)輪的旋轉角(jiao)速度;7,爲流體(ti)對葉片産生(shēng)的推動力矩(jǔ);Tm爲渦輪軸與(yǔ)軸承之間摩(mó)😄擦産生的🚩機(ji)械摩擦阻力(li)矩;Ts爲流體通(tong)過🏃‍♀️渦輪時産(chan)生的流動阻(zu)力矩;Tm爲電磁(cí)轉換器對渦(wo)輪❌産生的電(diàn)磁阻力矩;Z爲(wei)渦輪葉片數(shù);θ爲葉片傾斜(xié)角;r爲葉片的(de)平均半徑;A爲(wèi)流通截面積(ji);p爲流體的密(mì)度;f爲信号脈(mò)沖頻率;q爲體(tǐ)積流量;K爲儀(yi)表系數;q。爲💛瞬(shùn)時體積流量(liàng)。
　　根據數學模(mo)型可以定性(xing)判斷出渦輪(lún)流量計的計(ji)🌂量📞性能與葉(ye)輪的葉片傾(qing)斜角有關，筆(bǐ)者選取不同(tong)💜θ角的❤️葉輪在(zài)同♉一台渦輪(lun)流量計上進(jin)行試驗，分析(xi)其對渦輪流(liu)量計的影響(xiang)。
2試驗及試驗(yàn)數據分析
2.1試(shi)驗介紹
　　試驗(yàn)選取相同内(nei)徑、外徑的葉(ye)輪,隻是葉輪(lún)的傾斜角🏃、葉(yè)片數及質量(liàng)可能不同,對(dui)渦輪流量計(jì)的性能進行(háng)研究。葉輪傾(qing)斜角的平面(miàn)圖如圖1所示(shì)。

2.2試驗及試驗(yàn)數據處理
　　計(jì)算流量計的(de)相對示;值誤(wu)差爲:

　　式中:Eij爲(wei)第i檢定點第(dì)j次檢定被檢(jiǎn)流量計的相(xiàng)對示值誤差(chà),%;Vij爲第i檢定點(dian)第j次檢定時(shi)流量計顯示(shi)的累積流量(liàng)值,m3;(V,)ij爲第i檢定(ding)💯點第⛱️j次檢定(ding)時标準器換(huàn)算到流量計(ji)處狀态的累(lei)積流量值,m3。
　　試(shi)驗選取一台(tai)0.5級标準的TGM/G250/DN80/PN16氣(qi)體渦輪流量(liang)計，選用兩種(zhǒng)不同🐕參數的(de)葉輪,在試驗(yàn)中研究葉輪(lun)對渦輪流量(liang)計計量性能(neng)的影響。
試驗(yan)所用葉輪A與(yǔ)B的差别見表(biao)1。

　　試驗之前，分(fèn)别對裝有不(bu)同葉輪的渦(wo)輪流量計進(jin)行空載計時(shi),見表2。

選用葉(yè)輪A時的試驗(yan)數據見表3。
選(xuǎn)用葉輪B時的(de)試驗數據見(jiàn)表4。
　　根據表3和(hé)表4作出葉輪(lún)A和葉輪B的誤(wù)差曲線圖,如(rú)圖2和圖3所✔️示(shi),葉🤟輪A在流量(liang)20~400 m2/h時,0.5級是合格(ge)的，在100m3/h誤差出(chū)現突變情況(kuang)💃;葉輪B在流量(liang)12~400m*/h時,0.5級是合格(ge)的。
根據表3和(hé)表4作出葉輪(lún)A和葉輪B的誤(wù)差對比圖,如(rú)圖4所示。

　　由圖(tú)4可以看出，葉(ye)輪B的誤差曲(qǔ)線在流量點(dian)50~400 m3/h的線性比葉(ye)輪A的線性要(yào)好;在流量點(diǎn)8~12 m3/h，誤差大概爲(wèi)-1%~- -3%左右，均爲不(bú)合格點。

3結論(lùn)
通過試驗，分(fèn)别對不同傾(qīng)斜角葉輪進(jin)行研究,得出(chū)如下結論:
(1)葉(ye)輪B在小流量(liang)點的誤差優(yōu)于葉輪A;
(2)兩葉(ye)輪在流量點(dian)100m3/h都出現誤差(chà)突變;
(3)葉輪A在(zai)線性區誤差(chà)更趨近零點(diǎn);
(4)葉輪B在線性(xing)區誤差偏離(lí)零點,但是仍(réng)在誤:差範圍(wei)内♻️;
(5)對于量程(cheng)大的渦輪流(liu)量計,應該優(yōu)選傾斜角較(jiào)小的葉輪⭕;而(er)✍️對于量程小(xiǎo)的渦輪流量(liang)計，應該優選(xuan)傾斜角較大(da)的葉輪;
(6)在小(xiǎo)流量點區域(yu),不管是葉輪(lun)A還是葉輪B,計(jì)量誤差仍🎯然(ran)很大㊙️。
　　總之，葉(yè)輪傾斜角隻(zhī)影響誤差曲(qu)線在線性區(qū)偏離零點的(de)幅度,但是在(zài)小流量點誤(wu)差仍然很大(dà),給貿易計量(liang)帶來了不公(gōng)平，因此,接下(xia)來的研究工(gōng)作主要是解(jiě)決小流量點(dian)誤差偏大的(de)問題。

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