摘要(yào)：對DN100渦輪流量(liàng)計
進行了基(ji)準實驗、上遊(you)90°單彎頭.90°雙彎(wan)頭和90°單彎頭(tou)+DN150變DN100漸縮管+90°單(dan)彎頭共17組實(shí)流實驗。以僅(jin)表系數、平均(jun)僅表系數相(xiàng)對誤差、線性(xing)度和不确定(dìng)度作爲評價(jia)指标，根據實(shi)驗結果最終(zhōng)給出了渦輪(lun)流量計在3種(zhǒng)安裝條件下(xià)的推薦前後(hou)直管段長度(du),此時3種安裝(zhuang)條件對渦輪(lún)流量計的測(cè)量影響才能(néng)忽略。
0引言
流(liú)量是現代:工(gong)業測量中的(de)-一個重要參(cān)數。渦輪流量(liang)計具有測量(liàng)精度高、量程(cheng)範圍寬、重複(fú)性與動态特(te)性好等特點(dian)中，廣泛用于(yú)流量測量領(lǐng)域，例如航空(kong)發動機試車(chē)台、發動機附(fu)件試驗器、發(fā)動機半物理(li)仿真試車台(tai)實驗中均選(xuan)用渦輪流量(liàng)計對燃油流(liu)量進行測量(liàng)。
渦輪流量計(jì)的安裝要求(qiu)較高，其上下(xià)遊需有足夠(gòu).長的直管段(duàn)，同軸同口徑(jìng)安裝。美國國(guó)家标準與技(ji)術.研究院(NIST)曾(ceng)對上遊安裝(zhuang)90°單彎頭和異(yi)面90°雙彎頭分(fen)别進行了試(shì)驗研究，對上(shang)遊彎頭和漸(jian)縮管對渦輪(lun)流量計測量(liang)性能進行了(le)試驗研究,并(bing)對渦輪流量(liàng)計前導流器(qì)的結構和性(xing)能也進行了(le)相關研究，針(zhēn)對直管段長(zhǎng)度對渦輪流(liu)量計精度的(de)影響進行了(le)分析”。但是在(zai)渦輪流量計(ji)的使用與檢(jiǎn)定校準過程(cheng)中，上下遊直(zhi)管段的通徑(jing)往往不會與(yu)流量計的通(tōng)座努整一緻(zhi)，同樣會直接(jiē)影響渦輪流(liu)量計的精度(du)和校準結果(guǒ)，目前國内尚(shang)未進行相關(guan)的試驗。本文(wen)選取了典型(xíng)渦輪流量計(jì)，進行了渦輪(lun)流量計變口(kou)徑管路試驗(yàn)。
1試驗裝置
渦(wo)輪流量計是(shì)一種流量測(ce)量儀表，流動(dòng)流體的動力(li)驅使渦輪葉(yè)片旋轉，其旋(xuan)轉速度與體(tǐ)積流量近似(sì)成比例。通過(guò)流量計的流(liu)體體積值是(shi)以渦輪葉輪(lún)轉數爲基準(zhǔn)的。渦輪流量(liàng)計主要由傳(chuán)感器和轉換(huan)器組成。使用(yòng)儀表K系數或(huò)累積流量來(lai)計算流量計(ji)的示值誤差(cha)。
式中:K爲儀表(biǎo)系數，m-3或L-1;N爲流(liú)量計顯示儀(yí)表測得的脈(mò)沖數;V爲标準(zhǔn)裝置測得的(de)實際體積，m3或(huo)L。
本次試驗所(suo)使用的标準(zhun)裝置爲燃油(you)動态流量标(biāo)準裝置，該裝(zhuāng)置采用體積(jī)管法，測量擴(kuo)展不确定度(dù)爲U=0.05%(k=2)，其原理如(ru)圖1所示。
燃油(you)動态流量标(biao)準裝置的工(gōng)作原理爲:工(gōng)作過程中電(dian)機旋轉，驅動(dòng)滾珠絲杠帶(dai)動标準體積(jī)管活塞左行(hang),排出液體流(liu)經控制閥門(men)及被檢流量(liàng)計後，經過過(guò)濾器回到儲(chu)油箱;同時，儲(chu)油箱裏的油(yóu)經過下遊管(guǎn)段進入标準(zhun)體積管,,
2試驗(yàn)内容
研究中(zhōng)選擇常用的(de)CL系列渦輪流(liu)量計和LWGY系列(liè)渦輪流量計(ji)進行試驗。分(fèn)别選取DN4，DN6和.DN10口(kǒu)徑的流量計(ji)，且均爲0.5級。
圖(tu)2爲本次試驗(yàn)渦輪流量計(jì)的安裝示意(yi)圖,圖中D爲被(bei)校渦輪流量(liang)計的通徑,d爲(wei)上下遊直管(guan)段的内壁直(zhi)徑。依據JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計檢定(dìng)規程》的要求(qiú)，保證上下遊(you)的直管段與(yǔ)被校流量計(jì)同軸安裝，并(bìng)且連接處的(de)密封墊不得(de)凸入流體管(guǎn)道内，上遊直(zhí)管段長度爲(wèi)20D,下遊直管段(duàn)長度爲10D。試驗(yan)過程中，保證(zhèng)試驗流體爲(wei)單相液體，介(jie)質爲航空燃(rán)油RP-3,
在試驗過(guò)程中，爲每隻(zhi)流量計配制(zhì)了7組不同口(kou)徑的直管段(duàn),對每隻流量(liàng)計進行7次校(xiao)準測試。設K爲(wèi)渦輪流量計(jì)通徑與直管(guǎn)段通徑的比(bǐ)值，則有
其中(zhōng)，0.75<K<1.2。在此基礎.上(shàng)，每次試驗過(guo)程中，根據流(liú)量計的流量(liàng)範圍，選取9個(ge)流量點，每個(ge)流量點校準(zhun)3次。流量計的(de)銘牌信息及(ji)直管段口徑(jìng)選擇詳見表(biǎo)1。
3試驗結果
選(xuǎn)取h=1，即以上下(xia)遊管路直徑(jing)與渦輪流量(liang)計的口徑完(wan)全一緻時渦(wō)輪流量計的(de)值作爲标準(zhun)值,用K,表示，根(gen)據式(3)對其它(ta)工況下試驗(yàn)數據進行無(wu)量綱化。
式中(zhong):E爲其它工況(kuàng)與标準工況(kuang)下的系數差(chà)值比;Ku爲标準(zhǔn)工況下的儀(yi)表系數,m-3或L-1;Ki爲(wèi)其它工況下(xia)的儀表系數(shu)，1m-3或L-1。
圖3圖5别爲(wèi)流量計的K系(xi)數曲線圖和(hé)無量綱化後(hou)的差值比曲(qǔ)線圖。
從K系數曲(qu)線圖中可以(yi)看出，不同直(zhí)管段口徑會(hui)影響儀表K系(xì)數,但是與儀(yi)表本身K系數(shu)的變化趨勢(shi)緻。
從K系數差(cha)值比曲線圖(tú)中可以看出(chu)，直管段通徑(jing)d與流量計通(tōng)徑D的差值越(yuè)大，則對K系數(shu)的影響越嚴(yán)重。對于CL系列(liè)渦輪流量計(jì)，若d<D，則儀表K系(xi)數會減小;若(ruò)d>D,則儀表K系數(shù)會增大;而對(duì)于LWGY系列渦輪(lun)流量計，d的變(biàn)化與儀表K系(xi)數之間.無明(míng)顯對應關系(xi)。
通過式(4)對不(bú)同工況下儀(yí)表系數波動(dòng)0情況進行計(jì)算。
式中:Kmax爲同(tong)一流量點下(xià)不同工況下(xià)儀表系數最(zuì)大值;Kmin爲同一(yī)流量點下不(bú)同工況下儀(yi)表系數最小(xiǎo)值。
從表2中可(kě)以得到，試驗(yàn)中系數最大(da)相差2.7%之多，所(suo)選進行試驗(yàn)渦輪流量計(ji)最大允許誤(wù)差爲0.5級,直管(guǎn)段口徑改變(bian)造成的誤差(cha)遠遠超過流(liu)量計的最大(da)允許誤差。
4結(jié)論
在渦輪流(liu)量計的檢定(ding)校準過程中(zhong)，校準實驗室(shi)會.保證直管(guǎn)段口徑與流(liu)量計口徑--緻(zhì)，而在實際使(shǐ)用過程中，直(zhí)管段口徑往(wǎng)往很難滿足(zú)要求，因此直(zhí)接應用檢定(dìng)校準結果，勢(shì)必引入誤差(chà)。建議各單位(wèi)在設計渦.輪(lun)流量計上下(xià)遊管路時務(wù)必保證JJG1037-2008《渦輪(lún)流量計檢定(dìng)規程》中的安(ān)裝條件，對于(yu)精度佳渦輪(lún)流量計，必要(yao)時，應當将渦(wo)輪流量計上(shang)下遊直管段(duan)與流量計一(yī)同送至檢定(ding)單位，以減少(shǎo)直管段口徑(jing)和長度不同(tong)而引人的誤(wù)差。
以上内容(róng)源于網絡，如(ru)有侵權聯系(xi)即删除!