摘(zhāi)要:爲了(le)了解流(liu)體黏度(dù)對渦輪(lun)流量計(ji) 特性曲(qǔ)線的影(ying)響，采用(yong)同一流(liu)量計分(fen)别在四(si)種不同(tóng)黏度下(xia)進行實(shi)驗，通過(guo)大量實(shí)驗數據(ju)比對找(zhao)出流體(tǐ)黏度變(biàn)化對渦(wo)輪流量(liang)計特性(xing)曲線、線(xiàn)性度的(de)具體影(yǐng)響，進而(ér)指導相(xiàng)關人員(yuán)在工業(ye)計量中(zhōng)正确使(shi)用該流(liú)量計，保(bao)證工業(yè)計量的(de)準确性(xìng)和可靠(kào)性。
　　随着(zhe)我國工(gōng)業的不(bú)斷發展(zhan)，科學技(ji)術的不(bú)斷進步(bu)，渦輪流(liú)量計作(zuo)爲速度(du)式流量(liàng)計的典(diǎn)型代表(biao)，被廣泛(fàn)應于貿(mao)易結算(suàn)、醫療衛(wei)生、環境(jìng)保護、科(ke)學研究(jiu)等重大(dà)領域。由(yóu)于許多(duo)用戶對(duì)該流量(liang)計的參(can)數及計(jì)量概念(nian)不太了(le)解，所以(yi)經常錯(cuò)誤地認(ren)爲渦輪(lun)流量計(ji)在同一(yī)種介質(zhi)不同黏(nian)度下，線(xiàn)性度、系(xi)數也是(shi)一樣的(de)，從而出(chu)現了測(ce)量數據(ju)與真實(shí)數據相(xiang)差甚遠(yuan)的情況(kuang)。
1原理結(jie)構及概(gài)念
　　渦輪(lún)流量計(jì)利用置(zhi)懸流體(tǐ)中葉輪(lún)感受流(liu)體的平(ping)均流速(sù)而推導(dao)出被測(ce)流體的(de)瞬時流(liu)量和累(lèi)積流量(liàng)，一般由(you)葉輪、導(dǎo)流器、永(yong)久磁鋼(gāng)、感應線(xiàn)圈、前置(zhì)放大器(qi)等部分(fen)組成。渦(wo)輪流量(liang)計的結(jié)構如圖(tú)1所示。

(1)流體(tǐ)黏度。由(yóu)于流體(ti)流動時(shi)内部會(hui)産生.魔(mó)擦，所以(yi)各層的(de)速度是(shì)不同的(de)，在相鄰(lin)層的接(jiē)觸面存(cun)在一對(dui)等值反(fǎn)向的力(lì)，速度較(jiao)快的流(liú)層帶動(dong)速度較(jiao)慢的層(ceng)，使之加(jiā)快速度(du)，速度較(jiao)慢層阻(zu)滞較快(kuai)層，使之(zhi)減速，這(zhè)種阻滞(zhi)力稱爲(wei)内摩擦(ca)力,而流(liu)體黏度(du)是内摩(mó)擦的量(liang)度，是流(liú)體反抗(kang)形變的(de)能力"。各(gè)類流體(tǐ)的黏度(du)不一，對(dui)于一般(ban)流體,黏(nián)度是溫(wen)度與壓(yā)力的函(han)數。文中(zhong)提到的(de)黏度均(jun)爲運動(dong)黏度，單(dān)位爲cSt,1cSt=10-6m2/s。
(2)系(xì)數。儀表(biao)系數K是(shi)指單位(wei)體積的(de)流體.通(tong)過流量(liàng)計發出(chu)的脈沖(chong)數，單位(wei)爲L-1,計算(suàn)公式如(ru)下:

　　式中(zhōng):Kij爲第i檢(jiǎn)定點第(dì)j次檢定(ding)時的系(xi)數，L-1;Nij爲第(dì)i檢定點(dian)第j次檢(jian)定時的(de)流量計(jì)顯示儀(yí)表測得(dé)的脈沖(chong)數;Vij爲第(di)i檢定點(dian)第j次檢(jian)定時标(biāo)準裝置(zhì)測得的(de)實際體(tǐ)積，L;β爲檢(jian)定用液(yè)體在檢(jian)定狀态(tài)下的體(tǐ)膨脹系(xì)數;(?s)ij、(?m)ij,分别(bie)爲第i檢(jian)定點第(di)j次檢定(dìng)時标準(zhǔn)裝置和(hé)流量處(chù)的液體(tǐ)溫度℃;K爲(wèi)檢定用(yòng)液體在(zài)檢定狀(zhuàng)态下的(de)壓縮系(xi)數;(ps)ij、(pm)ij分别(bie)第i檢定(ding)點第j次(cì)檢定時(shi)标準裝(zhuang)置和流(liu)量處的(de)液體表(biao)壓力，Pa;n爲(wei)每點檢(jian)定次數(shu);
(Ki)max爲流量(liang)計在流(liú)量檢定(dìng)點得到(dao)的Ki中的(de)最大值(zhí);(Ki)min爲流量(liang)計在流(liú)量檢定(dìng)點得到(dào)的K中的(de)最小值(zhí)。
(3)線性度(du)。在規定(ding)條件下(xià)，渦輪流(liu)量計校(xiào)準曲線(xian)與拟合(he)直線間(jian)的最大(da)偏差與(yu)滿量程(cheng)輸出間(jiān)的百分(fèn)比稱爲(wèi)線性度(du)。該值越(yue)小，表明(ming)線性特(te)性越好(hao)。計算公(gong)式如下(xià):

式中:E爲(wèi)流量計(jì)的線性(xìng)度。
2檢測(cè)設備及(jí)條件
(1)大(dà)氣壓:101818Pa。
(2)介(jiè)質:航空(kōng)潤滑油(you)。
(3)檢定裝(zhuang)置:航空(kōng)潤滑油(yóu)流量标(biao)準裝置(zhì)。
3實驗數(shù)據及分(fen)析
　　根據(jù)上述檢(jian)測設備(bei)及條件(jiàn)，按照JJC1037-2008《渦(wō)輪流量(liang)計檢定(ding)規程》，在(zài)四種不(bú)同黏度(dù)下各檢(jiǎn)定5個點(dian)，每點檢(jiǎn)定3次，得(dé)到的數(shù)據如表(biao)1~表4所示(shì)，數據表(biao)中的頻(pín)率、流量(liàng)、溫度、系(xi)數均爲(wèi)每點檢(jian)定3次各(ge)自的平(ping)均值。由(yóu)表1得到(dao)儀表線(xian)性度爲(wei)8.9%，儀表系(xi)數爲528.61L-1;由(yóu)表2得到(dào)儀表線(xiàn)性度爲(wèi)6.3%，儀表系(xì)數爲553.89L-1;由(you)表3得到(dao)儀表線(xiàn)性度爲(wèi)2.6%，儀表系(xì)數爲596.18L-1;由(you)表4得到(dao)儀表線(xian)性度爲(wei)2.2%，儀表系(xi)數爲622.44L-1。


　　由(you)于流體(ti)具有黏(nián)性，所以(yǐ)滑油在(zai)通過流(liu)量計時(shí)産生黏(nián)滞阻力(lì)矩。從表(biao)1~表4可看(kàn)出，滑油(yóu)黏度從(cong)93.24cSt-+52.14cSt-+16.28cSt-→+7.16cSt變化時(shi)，渦輪流(liú)量計的(de)系數(528.61L-1-→553.89L-1->596.18L-1-→622.44L-1)、線(xian)性度(8.9%-+6.3%-→2.6%→2.2%)都(dōu)在逐步(bu)發生明(ming)顯的變(bian)化。當流(liú)量計的(de)黏度最(zuì)大爲93.24cSt時(shí)(數據表(biao)1)，整個流(liú)量計的(de)線性度(du)隻有8.9%，根(gen)本無法(fa)使用，要(yao)想達到(dào)使用要(yào)求隻有(yǒu)縮小量(liang)程。通過(guò)觀察、計(jì)算發現(xiàn)，隻有流(liú)量爲2.8990~4.1497m3/h時(shí)，線性度(dù)爲(575.86-569.50)/(575.86+569.50)x100%=0.56%，才滿(mǎn)足JJG1037--2008《渦輪(lún)流量計(ji)檢定規(gui)程》允許(xu)的最大(dà)誤差1.0%，也(yě)就是說(shuō)隻有在(zài)這兩點(diǎn)範圍内(nèi)使用，這(zhe)個流量(liang)計才算(suan)是合格(ge)的。當黏(nián)度變小(xiǎo)爲7.16cSt時，線(xian)性度範(fan)圍則變(biàn)寬，流量(liang)爲1.0196~4.0465m3/h時，線(xian)性度爲(wèi)(631.96-620.88)/(631.96+620.88)x100%=0.88%，完全符(fu)合規程(cheng)最大允(yǔn)許誤差(chà)。
　　另外，從(cóng)表1~表4均(jun)可看出(chū)，流量計(jì)黏度的(de)變化對(dui)流量最(zui)小點影(ying)響也比(bǐ)較大，在(zai)四種不(bú)同黏度(du)下，系數(shu)都在流(liu)量最後(hou)一點時(shí)發生了(le)明顯的(de)下降;而(ér)且黏度(du)最大爲(wei)93.24cSt時，系數(shu)從524.93L-1變爲(wei)481.35L-1，系數下(xià)降了43.58L-1;黏(nian)度爲7.16cSt時(shi)，系數從(cóng)620.88L-1變爲608.97L-1,系(xi)數僅下(xia)降了11.91L-1。從(cong)中可看(kan)出，随着(zhe)黏度的(de)變小，對(dui)流量計(jì)下限的(de)影響也(yě)越來越(yuè)小。黏度(dù)變化對(duì)渦輪流(liu)量計特(tè)性曲線(xiàn)的影響(xiǎng)如圖2所(suo)示。圖2中(zhong)特性曲(qǔ)線從下(xia)至上依(yi)次對應(ying)表1、表2、表(biǎo)3和表4，儀(yí)表系數(shu)随着黏(nian)度的升(sheng)高而下(xia)降，用于(yú)較高黏(nián)度時，儀(yi)表系數(shù)與流量(liàng)之間不(bú)再保持(chí)線性關(guān)系，因此(ci)，渦輪流(liu)量計測(ce)量高黏(nián)度時，必(bi)須根據(jù)黏度和(he)流量進(jin)行修正(zhèng)。圖2中特(tè)性曲線(xiàn)的拟合(he)公式爲(wèi):
y4=-5.0312x2+28.554x+596.52
y3=-3.1937x2+21.843x+573.19
y2=-8.474x2+57.668x+492.15
y1=-12.385x2+83.129x+441.24

　　用于(yu)測量液(yè)體的渦(wo)輪流量(liang)計，生産(chan)廠所給(gěi)的儀表(biao)系數K通(tong)常是用(yong)常溫水(shui)标定的(de)，黏度隻(zhī)有1cSt，爲了(le)保證測(cè)量的精(jing)度，必須(xu)注意被(bei)測流體(tǐ)黏度對(dui)流量計(ji)特性的(de)影響(”。實(shí)驗表明(ming)，當液體(ti)黏度大(dà)于15x10-6m2/s時，即(ji)使同一(yi)流量計(jì)同一介(jiè)質，測量(liang)誤差也(ye)會明顯(xiǎn)增大，所(suǒ)以必須(xu)盡量在(zai)接近的(de)工作條(tiao)件下重(zhòng)新标定(ding)，從而減(jian)小誤差(chà)。
4結束語(yǔ)
　　随着流(liu)體黏度(du)的變化(hua)，流量計(ji)的系數(shu)、線性度(dù)都會發(fa)生變化(hua)，黏度越(yue)大，線性(xing)度範圍(wéi)越小。同(tóng)時黏度(dù)變化對(duì)特性曲(qu)線的下(xia)限流量(liang)影響最(zui)大,影響(xiǎng)随着流(liu)量的增(zeng)大而減(jian)小。大量(liàng)實驗數(shù)據表明(míng),口徑越(yuè)大的流(liú)量計，黏(nian)度變化(huà)對線性(xìng)的影響(xiang)越小;口(kǒu)徑越小(xiao)，影響越(yuè)大。

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