摘要:以變溫(wēn)航空潤滑油(you)爲工作介質(zhi)的渦輪流量(liang)計 儀表系數(shù)修正方法，利(lì)用變溫航空(kong)潤滑油流量(liàng)标準裝置對(dui)4支渦輪流量(liang)計在多個溫(wen)度點下進行(háng)了校準試驗(yan)，通過雙指🐉數(shù)衰減函數對(duì)校準結果進(jìn)行拟合修正(zhèng)。結果表明，各(ge)溫度點和流(liu)量點渦輪流(liu)量計儀表系(xi)數與校準結(jié)果誤差小于(yú)1%，修正🧑🏾‍🤝‍🧑🏼方法具(jù)有較好的通(tōng)用性。
0引言
　　渦(wō)輪流量計［1］因(yīn)具有重複性(xing)好、量程範圍(wei)寬、适應性強(qiang)、精⛷️度高及體(ti)積小等特點(diǎn)，被廣泛應用(yòng)于流量試驗(yàn)、石油計量、工(gōng)業生産及航(háng)空發動機研(yan)制試驗等領(lǐng)域。目⭕前，在低(di)粘度工💔作介(jie)質(如航空煤(méi)油)流量測量(liang)中，渦輪🐕流量(liàng)計具有良好(hao)性✉️能表現;而(er)在粘溫特㊙️性(xìng)較差的航☎️空(kōng)潤滑油流量(liang)測量中，因其(qi)粘度随溫度(dù)變化較大(40℃時(shí)運動粘度約(yue)爲17cSt，100℃時粘度約(yue)爲5cSt)且渦輪🈲流(liu)量計對介質(zhì)粘度較爲敏(mǐn)感，直接使用(yong)渦輪流量計(ji)校準結果尚(shang)無法🔞滿足試(shi)驗要求。
以航(hang)空潤滑油流(liú)量标準裝置(zhi)爲試驗平台(tai)，對4支渦輪流(liu)量計在不同(tong)溫度點進行(hang)校準試驗，對(dui)儀表系😄數随(suí)粘度和流量(liang)變化關系進(jìn)行分析，并通(tong)過雙指數衰(shuai)減函數對⚽儀(yi)表系數(K)和頻(pin)率與粘度之(zhī)商(F/υ)進行曲線(xiàn)拟合。
1試驗設(shè)備
1.1标準裝置(zhi)
　　航空潤滑油(you)流量校準裝(zhuāng)置如圖1所示(shi)。該裝置采用(yong)☎️電機驅動标(biāo)準計量油缸(gāng)的結構形式(shi)，主要由計量(liang)油缸、電機及(jí)控制器、滾珠(zhu)絲杠、直線導(dǎo)軌、校準管路(lu)☔、切換閥⛷️門、油(you)箱😍、控溫機組(zu)、溫度壓力傳(chuan)感器、測量光(guāng)栅尺、數據采(cai)集系統、測量(liang)控制計算機(ji)等部件構成(chéng)🍓。裝置采用伺(si)🤞服電機驅動(dong)🌈标準計量油(you)缸産生标準(zhun)流量源，計量(liàng)油🍉缸同時作(zuò)爲容🏃積标準(zhun)，與光栅配合(hé)構成流量測(cè)量系✊統。标準(zhun)裝置技術指(zhi)标爲:流量範(fàn)圍爲0.5～160L/min;擴展不(bú)确定度💋爲0.05%(k=2);溫(wen)度範圍爲20～120℃。

1.2被試(shi)流量計
試驗(yan)所用流量計(ji)是某研究所(suǒ)渦輪流量計(ji)，流量計信息(xī)如表1所示。

2校(xiao)準試驗結果(guǒ)
　　利用航空潤(run)滑油流量标(biao)準裝置在20，30，40，50，60，80℃下(xia)分别對4支渦(wo)輪流⛹🏻‍♀️量計進(jin)行校準試驗(yan)。流量計校準(zhun)流量點分别(bie)爲6，17，28，39，50L/min;流量計❌校(xiào)準流量點分(fèn)别爲12，24，36，48，60L/min。圖2和圖(tú)3分别是SN:1744和SN:1655兩(liang)🌈支渦輪流量(liàng)計在各溫度(dù)點儀表系數(shu)K随流量q變化(hua)曲線，從中可(kě)以看出，不同(tong)溫度點下流(liú)量計儀表系(xì)數差異很大(da)🔴。


4支(zhī)流量計各流(liú)量點q下儀表(biǎo)系數誤差ET曲(qu)線如圖4所示(shì)。

儀表系數差(chà)異ET爲

　　式中:K80爲(wèi)某流量點80℃下(xià)儀表系數，L-1;K20爲(wèi)某流量點20℃下(xia)儀表系數，L-1。
　　經(jīng)計算可得，低(di)流量點儀表(biǎo)系數最大相(xiang)差14%以上，高流(liu)🔞量點🔴儀表系(xi)數最小相差(chà)約2%。
3修正方法(fǎ)研究
3.1儀表系(xi)數與雷諾數(shù)關系
　　渦輪流(liu)量計不同溫(wēn)度點儀表系(xì)數差異很大(dà)，主要原因是(shì)溫度改變導(dǎo)緻航空潤滑(huá)油粘度改變(bian)。校準結果中(zhōng)儀表系數随(sui)🏃‍♀️流量變化曲(qǔ)線未體現滑(huá)油粘♈度對渦(wō)輪流量計的(de)影🔞響，流量計(jì)儀表♈系數K随(sui)雷諾❄️數的變(biàn)化曲線如圖(tu)🚶‍♀️5和圖6所示。同(tong)一支流量計(jì)在雷諾數相(xiang)近的情況下(xià)，其對應的儀(yi)表系數很接(jie)近，儀表系數(shu)是雷諾數的(de)單值函數♻️。雷(léi)諾數Re關系式(shì)爲

　　式中:q爲體(tǐ)積流量，m3/s;d爲渦(wo)輪流量計内(nèi)徑，m;ν爲某溫度(du)點下滑👉油運(yùn)🛀動粘度，cSt;
　　多溫(wēn)度點下實際(ji)測量航空潤(run)滑油粘度，并(bìng)拟合粘度ν與(yu)溫度☁️T函數關(guān)系，進而通過(guò)該函數關系(xì)計算校準試(shì)驗各溫度點(dian)下介質粘度(dù)。粘度與溫度(du)函數關系式(shi)爲💛

3.2儀表系數(shù)曲線拟合
　　儀(yí)表系數與雷(léi)諾數存在單(dān)值函數關系(xì)，而雷諾數

　　可(ke)由平均流速(su)和運動粘度(du)計算得到，所(suǒ)以儀表系數(shu)K是流量計輸(shu)出頻率與運(yùn)動粘度之商(shang)(F/v)的函數。研究(jiū)最終确定采(cai)用雙指數衰(shuāi)減函數進行(háng)拟合，雙指數(shù)衰減函數Kfit表(biǎo)♊示爲

　　表2是流(liú)量計拟合曲(qǔ)線系數。通過(guò)R－square值對拟合度(du)進行📐評🌈估，4支(zhī)流量計拟合(hé)優度值處于(yu)0.992～0.997之間，拟合結(jié)果非常好♊。

SN:1744和(hé)SN:1655兩支流量計(jì)拟合曲線分(fèn)别

　　如圖(tú)7與圖8所示。通(tōng)過拟合公式(shi)計算各溫度(du)和頻率下的(de)渦輪流量計(ji)儀表系數，再(zai)通過式(5)和式(shi)(6)計算對應體(tǐ)積流🤞量［4］和拟(ni)合♌誤差。4支流(liú)量計拟合計(ji)算結果與标(biāo)準流量最大(da)誤差分别是(shì)0.94%，0.80%，0.62%和0.54%。


4結論
　　利用(yong)航空潤滑油(yóu)流量标準裝(zhuāng)置對四支渦(wō)輪流量計進(jìn)行了多個溫(wēn)度點實流校(xiao)準試驗，并利(li)用雙指數衰(shuāi)減函🌂數進行(háng)了🌈拟合🚶‍♀️修正(zhèng)，拟合優度可(ke)達0.992以上。通過(guo)拟💚合公式對(duì)各溫度點和(he)頻率點進行(hang)流量計算，計(ji)算結果與标(biao)準裝置給定(dìng)值最大誤差(cha)小于1%。研究結(jie)果表明，将雙(shuāng)指數衰減函(hán)數應用于變(biàn)溫工況滑油(you)流量測量修(xiu)正具有較強(qiáng)可行性與實(shi)用性。

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