摘要: 對(dui)渦街流(liú)量計 來(lai)說，出廠(chǎng)檢定不(bu)但對于(yu)确定儀(yi)表性能(neng)參數是(shi)必不可(kě)少的，對(dui)于發現(xian)整體安(ān)裝乃至(zhi)零部件(jian)制造質(zhi)量問🌏題(ti)也是至(zhì)關重🌏要(yào)的。對渦(wō)街流量(liàng)計測量(liàng)特性做(zuo)了簡♋要(yào)的介紹(shào)，采用現(xian)場實驗(yan)的方法(fa)，通過在(zài)蘭州石(shí)化公司(si)水、氣兩(liang)🌈套标準(zhǔn)裝置上(shàng)檢定數(shù)據的對(duì)比，試着(zhe)分析探(tàn)讨在一(yi)定雷諾(nuò)數範圍(wei)🌂内，檢定(dìng)介質🔅是(shi)否會對(duì)渦街流(liu)量計的(de)儀表系(xì)數産生(shēng)影響。
1 渦(wo)街流量(liàng)計原理(lǐ)
　　在流動(dong)的流體(tǐ)中插入(ru)一個斷(duan)面爲非(fei)流線型(xíng)的柱狀(zhuàng)物體時(shí)，從柱狀(zhuàng)物體兩(liǎng)側會産(chǎn)生兩列(liè)交替産(chan)生的旋(xuan)渦。這個(ge)現象被(bèi)稱爲“卡(ka)門渦街(jie)”現象。
　　漩(xuán)渦列在(zài)漩渦發(fa)生體下(xià)遊非對(dui)稱地排(pái)列。研究(jiu)表明🏃🏻旋(xuán)渦分離(lí)的頻率(lǜ)與介質(zhì)流速成(chéng)正比，與(yu)柱體的(de)寬度成(cheng)反☀️比。根(gēn)據卡門(men)渦街原(yuan)理，有如(ru)下關系(xi)式:

　　式中(zhōng): 漩渦的(de)發生頻(pin)率爲 f，被(bèi)測介質(zhì)流動的(de)平均速(su)度爲😄 V，漩(xuan)♈渦發生(sheng)體迎面(miàn)寬度爲(wei) d，管道内(nei)徑爲 D，Sr爲(wèi)斯特勞(lao)哈爾數(shu)。根據卡(kǎ)門渦街(jie)原理，有(yǒu)如下關(guan)系式:
管(guǎn)内體積(jī)流量
　　由(yóu)上面的(de)式子可(ke)見，在管(guǎn)徑和柱(zhu)體寬度(du)已知的(de)情況下(xià)，隻要測(cè)量旋渦(wo)頻率便(biàn)可測出(chu)流體流(liu)速和瞬(shun)時流量(liang)。

式中: K———流(liú) 量 計 的(de) 儀 表 系(xì) 數，脈 沖(chòng) 數/m3( P/m3) 。
　　K 除了(le)與漩渦(wo)發生體(tǐ)、管道的(de)幾何尺(chǐ)寸有關(guan)外，還與(yǔ)斯特勞(láo)哈爾數(shù)有關。圖(tu) 1 所示爲(wèi)漩渦發(fā)生體的(de)斯特勞(lao)哈爾數(shu)與管道(dào)雷諾數(shu)的關系(xì)。
　　斯特勞(láo)哈爾數(shù)( Sr) 是通過(guò)試驗确(que)定的無(wú)因次數(shu)。圖 1 中表(biǎo)示😄出了(le)斯特勞(lao)哈爾數(shù)( Sr) 和雷諾(nuo)數( Re) 的關(guan)系，曲線(xian)的平直(zhí)🏃部分對(duì)應渦街(jiē)流量計(ji)正常測(ce)量的範(fan)圍。隻要(yào)檢測出(chū)頻率 f 就(jiù)💚可以求(qiú)得管内(nèi)的流速(sù)。

　　由以(yǐ)上的分(fen)析可以(yǐ)看出在(zài)一定的(de)雷諾數(shù)範圍内(nèi)🏃‍♀️，渦🌐街流(liú)☁️量🐅計輸(shū)出頻率(lü)信号同(tóng)流過測(ce)量管的(de)體積流(liu)量之間(jiān)的關系(xì)不🤟受流(liu)體物性(xìng)( 密度、黏(nián)度) 和組(zǔ)分㊙️的影(ying)響，即流(liu)量系數(shù)隻與旋(xuan)渦發生(shēng)體及管(guan)道的形(xing)狀尺寸(cùn)有關，與(yǔ)檢定介(jie)質無關(guān)🔴。因此，隻(zhī)要在一(yī)種典🔞型(xing)介質中(zhōng)标定其(qí)流量系(xi)數，就可(ke)以适❓應(ying)于各種(zhǒng)介❌質。但(dan)是超過(guò)這一範(fan)圍，就可(kě)能要産(chǎn)生影響(xiang)了。爲了(le)解決前(qián)言中提(tí)出的疑(yi)問，驗證(zheng)該結果(guǒ)在實際(jì)工作❓中(zhōng)🧡可以參(cān)考。
2 實驗(yan)準備
　　采(cai)用的兩(liǎng)套标準(zhǔn)裝置具(ju)有較高(gao)的不确(què)定度和(he)穩定度(dù)，并且通(tōng)過甘肅(sù)省質量(liàng)技術監(jian)督局的(de)考核認(ren)證，可💜以(yi)作爲計(jì)量标準(zhun)向下傳(chuán)遞。
裝置(zhi) 1: 0. 5 級負壓(yā)法音速(sù)噴嘴氣(qi)體流量(liàng)标準裝(zhuāng)置———氣标(biāo)。
裝置 2: 0. 05 級(jí)質量法(fa)水流量(liang)标準裝(zhuāng)置———水标(biāo)。
被檢對(dui)象: 選用(yong)一台脈(mo)沖輸出(chu)、準确度(dù)等級 1. 0級(ji)、儀表線(xiàn)性和重(zhòng)🔞複😍性較(jiào)好的北(běi)京菲薄(báo) DN150 渦街流(liu)量計作(zuo)爲被測(cè)流量計(jì)。
3 實驗數(shù)據

4 實驗(yàn)數據分(fen)析
1) 首先(xiān)，檢定時(shí)盡量選(xuan)擇流量(liang)點對應(yīng)的雷諾(nuo)數在 2 × 104～ 7.2×106範(fan)圍内，确(que)保流量(liang)計的測(cè)量結果(guo)的準确(què)性，且在(zai)兩套裝(zhuang)置上流(liú)量點的(de)雷諾數(shu)💃盡量相(xiang)近，從而(ér)可以驗(yan)證公式(shi)(3)是否在(zai)實際應(yīng)用🏃‍♂️中可(ke)以成立(li)，即渦街(jie)流量計(ji)在檢定(ding)範圍内(nei)，儀表系(xi)數是否(fou)和檢定(ding)介質無(wu)關。
2)表1、2分(fèn)别是流(liú)量計在(zài)液體流(liu)量标準(zhǔn)裝置、氣(qi)體流量(liàng)标準裝(zhuang)置上通(tong)過實際(jì)檢定得(de)到的檢(jiǎn)定數據(ju)，兩套🙇‍♀️裝(zhuāng)置各自(zi)⛱️檢定結(jié)果的儀(yi)🚶表線性(xìng)、重複性(xing)均合格(ge)。但從兩(liǎng)個🎯裝置(zhì)檢測數(shù)據比對(duì)分析看(kàn)來，在合(he)适雷諾(nuo)數範圍(wei)内🌏，同樣(yàng)一台📱檢(jian)定合格(ge)🌈的渦街(jiē)流✌️量計(jì)，在不同(tóng)介質的(de)标準裝(zhuang)置上檢(jian)🌏定數據(ju)相差還(hái)是很明(míng)顯的，儀(yí)表系數(shu)相差2.5%左(zuo)右，而且(qiě)k系數曲(qǔ)線趨勢(shì)也并不(bu)相同，如(ru)圖2所示(shì)。

3)從結(jié)果看來(lái)，至少在(zài)這兩套(tào)标準裝(zhuāng)置上，在(zai)蘭州石(shi)化所使(shǐ)用流量(liang)計的檢(jian)定中，不(bú)同檢定(dìng)介質會(huì)對标🐅定(ding)出來的(de)儀表系(xì)數有較(jiao)大影響(xiang)。用水标(biao)定的渦(wo)街🔞流量(liang)計，用來(lai)測量空(kong)氣或者(zhe)蒸汽，需(xu)要🔆重新(xīn)用空氣(qi)再進行(háng)一次标(biāo)定，調整(zhěng)系數。
5.實(shi)驗不足(zu)
　　 通過在(zai)兩套标(biao)準裝置(zhì)上的實(shí)際檢定(ding)，可以看(kàn)到渦🛀街(jie)💯流量計(jì)🆚的儀表(biao)系數的(de)确在不(bú)同介質(zhì)的檢定(dìng)裝💁置上(shang)有一定(dìng)誤差。但(dan)是，實✨驗(yan)中也仍(réng)然存在(zai)很多不(bu)足:兩套(tao)裝置一(yī)♊個是正(zheng)壓檢定(dìng)、一個是(shi)負壓檢(jiǎn)定，而且(qiě)前後直(zhí)管段的(de)長度也(yě)不同等(děng)這些因(yīn)素也可(ke)能是引(yin)起儀表(biao)💰系數誤(wù)差的原(yuán)因。如何(hé)能更好(hao)、更科學(xué)💚地驗證(zhèng)渦街流(liu)量計儀(yí)表系數(shù)不受标(biāo)定介質(zhi)的影響(xiǎng)，仍需要(yao)進一步(bù)的工作(zuo)。

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