摘要：對DN100渦(wo)輪流量計(ji) 進行了基(jī)準實驗、上(shàng)遊90°單彎頭(tóu).90°雙彎頭和(hé)90°單彎頭+DN150變(bian)DN100漸縮管+90°單(dān)彎頭共17組(zǔ)實流實驗(yàn)。以僅表系(xì)數、平均僅(jǐn)表系數相(xiang)對誤差、線(xian)性度和不(bú)确定度作(zuo)爲評價指(zhi)标，根據實(shí)驗結果最(zuì)終給出了(le)渦輪流量(liàng)計在3種安(an)裝條件下(xià)的推薦前(qian)後直管段(duan)長度,此時(shi)3種安裝條(tiao)件對渦輪(lún)流量計的(de)測量影響(xiǎng)才能忽略(lue)。
0引言
　　流量(liang)是現代:工(gong)業測量中(zhong)的-一個重(zhong)要參數。渦(wō)輪流量計(jì)具有測量(liàng)精度高、量(liang)程範圍寬(kuan)、重複性與(yǔ)動态特性(xìng)好等特點(diǎn)中，廣泛用(yòng)于流量測(cè)量領域，例(li)如航空發(fa)動機試車(chē)台、發動機(jī)附件試驗(yan)器、發動機(ji)半物理仿(páng)真試車台(tai)實驗中均(jun1)選用渦輪(lún)流量計對(duì)燃油流量(liàng)進行測量(liàng)。
　　渦輪流量(liàng)計的安裝(zhuāng)要求較高(gao)，其上下遊(you)需有足夠(gòu).長的直管(guǎn)段，同軸同(tóng)口徑安裝(zhuang)。美國國家(jiā)标準與技(ji)術.研究院(yuan)(NIST)曾對上遊(you)安裝90°單彎(wan)頭和異面(miàn)90°雙彎頭分(fen)别進行了(le)試驗研究(jiū)，對上遊彎(wan)頭和漸縮(suō)管對渦輪(lun)流量計測(cè)量性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并對(dui)渦輪流量(liang)計前導流(liu)器的結構(gòu)和性能也(yě)進行了相(xiang)關研究，針(zhen)對直管段(duan)長度對渦(wō)輪流量計(jì)精度的影(yǐng)響進行了(le)分析”。但是(shi)在渦輪流(liu)量計的使(shǐ)用與檢定(dìng)校準過程(cheng)中，上下遊(you)直管段的(de)通徑往往(wǎng)不會與流(liú)量計的通(tong)座努整一(yi)緻，同樣會(huì)直接影響(xiǎng)渦輪流量(liang)計的精度(du)和校準結(jie)果，目前國(guo)内尚未進(jin)行相關的(de)試驗。本文(wen)選取了典(dian)型渦輪流(liu)量計，進行(hang)了渦輪流(liu)量計變口(kou)徑管路試(shì)驗。
1試驗裝(zhuang)置
　　渦輪流(liu)量計是一(yi)種流量測(cè)量儀表，流(liu)動流體的(de)動力驅使(shi)渦輪葉片(piàn)旋轉，其旋(xuán)轉速度與(yu)體積流量(liang)近似成比(bi)例。通過流(liu)量計的流(liú)體體積值(zhi)是以渦輪(lún)葉輪轉數(shu)爲基準的(de)。渦輪流量(liàng)計主要由(yóu)傳感器和(he)轉換器組(zu)成。使用儀(yí)表K系數或(huo)累積流量(liang)來計算流(liú)量計的示(shì)值誤差。
 
　　式(shì)中:K爲儀表(biao)系數，m-3或L-1;N爲(wèi)流量計顯(xian)示儀表測(ce)得的脈沖(chòng)數;V爲标準(zhǔn)裝置測得(dé)的實際體(ti)積，m3或L。
　　本次(cì)試驗所使(shǐ)用的标準(zhun)裝置爲燃(ran)油動态流(liú)量标準裝(zhuang)置，該裝置(zhi)采用體積(jī)管法，測量(liàng)擴展不确(que)定度爲U=0.05%(k=2)，其(qí)原理如圖(tu)1所示。
 
　　燃油(yóu)動态流量(liang)标準裝置(zhi)的工作原(yuan)理爲:工作(zuo)過程中電(dian)機旋轉，驅(qu)動滾珠絲(sī)杠帶動标(biāo)準體積管(guǎn)活塞左行(hang),排出液體(ti)流經控制(zhi)閥門及被(bèi)檢流量計(jì)後，經過過(guo)濾器回到(dao)儲油箱;同(tóng)時，儲油箱(xiang)裏的油經(jīng)過下遊管(guǎn)段進入标(biao)準體積管(guan),,
2試驗内容(rong)
　　研究中選(xuǎn)擇常用的(de)CL系列渦輪(lun)流量計和(hé)LWGY系列渦輪(lun)流量計進(jìn)行試驗。分(fen)别選取DN4，DN6和(hé).DN10口徑的流(liú)量計，且均(jun)爲0.5級。
　　圖2爲(wèi)本次試驗(yàn)渦輪流量(liàng)計的安裝(zhuang)示意圖,圖(tu)中D爲被校(xiào)渦輪流量(liang)計的通徑(jing),d爲上下遊(you)直管段的(de)内壁直徑(jing)。依據JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計檢(jiǎn)定規程》的(de)要求，保證(zheng)上下遊的(de)直管段與(yu)被校流量(liang)計同軸安(ān)裝，并且連(lian)接處的密(mi)封墊不得(de)凸入流體(ti)管道内，上(shàng)遊直管段(duan)長度爲20D,下(xià)遊直管段(duàn)長度爲10D。試(shi)驗過程中(zhōng)，保證試驗(yàn)流體爲單(dan)相液體，介(jiè)質爲航空(kōng)燃油RP-3,
 
　　在試(shi)驗過程中(zhōng)，爲每隻流(liú)量計配制(zhì)了7組不同(tong)口徑的直(zhi)管段,對每(měi)隻流量計(ji)進行7次校(xiao)準測試。設(shè)K爲渦輪流(liú)量計通徑(jìng)與直管段(duàn)通徑的比(bǐ)值，則有
 
　　其(qí)中，0.75<K<1.2。在此基(jī)礎.上，每次(ci)試驗過程(cheng)中，根據流(liú)量計的流(liu)量範圍，選(xuan)取9個流量(liàng)點，每個流(liu)量點校準(zhǔn)3次。流量計(ji)的銘牌信(xìn)息及直管(guǎn)段口徑選(xuan)擇詳見表(biǎo)1。
 
3試驗結果(guo)
　　選取h=1，即以(yǐ)上下遊管(guǎn)路直徑與(yu)渦輪流量(liang)計的口徑(jìng)完全一緻(zhì)時渦輪流(liú)量計的值(zhi)作爲标準(zhǔn)值,用K,表示(shì)，根據式(3)對(dui)其它工況(kuang)下試驗數(shù)據進行無(wú)量綱化。
 
　　式(shi)中:E爲其它(ta)工況與标(biao)準工況下(xia)的系數差(chà)值比;Ku爲标(biao)準工況下(xia)的儀表系(xi)數,m-3或L-1;Ki爲其(qi)它工況下(xia)的儀表系(xi)數，1m-3或L-1。
　　圖3圖(tú)5别爲流量(liàng)計的K系數(shù)曲線圖和(hé)無量綱化(hua)後的差值(zhi)比曲線圖(tú)。
 
　　從(cong)K系數曲線(xiàn)圖中可以(yǐ)看出，不同(tóng)直管段口(kǒu)徑會影響(xiang)儀表K系數(shù),但是與儀(yi)表本身K系(xi)數的變化(hua)趨勢緻。
 
 
 
　　從(cong)K系數差值(zhi)比曲線圖(tú)中可以看(kàn)出，直管段(duàn)通徑d與流(liú)量計通徑(jing)D的差值越(yuè)大，則對K系(xì)數的影響(xiǎng)越嚴重。對(duì)于CL系列渦(wo)輪流量計(ji)，若d<D，則儀表(biao)K系數會減(jiǎn)小;若d>D,則儀(yí)表K系數會(huì)增大;而對(duì)于LWGY系列渦(wo)輪流量計(jì)，d的變化與(yǔ)儀表K系數(shù)之間.無明(míng)顯對應關(guan)系。
　　通過式(shi)(4)對不同工(gōng)況下儀表(biao)系數波動(dong)0情況進行(hang)計算。
 
　　式中(zhong):Kmax爲同一流(liú)量點下不(bu)同工況下(xià)儀表系數(shù)最大值;Kmin爲(wei)同一流量(liàng)點下不同(tóng)工況下儀(yí)表系數最(zui)小值。
　　從表(biǎo)2中可以得(dé)到，試驗中(zhong)系數最大(da)相差2.7%之多(duo)，所選進行(háng)試驗渦輪(lún)流量計最(zui)大允許誤(wù)差爲0.5級,直(zhi)管段口徑(jing)改變造成(chéng)的誤差遠(yuan)遠超過流(liu)量計的最(zui)大允許誤(wu)差。
 
4結論
　　在(zai)渦輪流量(liang)計的檢定(dìng)校準過程(cheng)中，校準實(shi)驗室會.保(bǎo)證直管段(duan)口徑與流(liu)量計口徑(jing)--緻，而在實(shi)際使用過(guo)程中，直管(guǎn)段口徑往(wang)往很難滿(man)足要求，因(yīn)此直接應(ying)用檢定校(xiao)準結果，勢(shì)必引入誤(wù)差。建議各(gè)單位在設(shè)計渦.輪流(liú)量計上下(xià)遊管路時(shí)務必保證(zheng)JJG1037-2008《渦輪流量(liang)計檢定規(guī)程》中的安(an)裝條件，對(dui)于精度佳(jiā)渦輪流量(liang)計，必要時(shí)，應當将渦(wō)輪流量計(jì)上下遊直(zhí)管段與流(liu)量計一同(tong)送至檢定(dìng)單位，以減(jiǎn)少直管段(duan)口徑和長(zhǎng)度不同而(ér)引人的誤(wù)差。

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