摘要：對(dui)DN100渦輪流(liu)量計 進(jin)行了基(ji)準實驗(yan)、上遊90°單(dan)彎頭.90°雙(shuang)彎頭和(he)90°單彎頭(tou)+DN150變DN100漸縮(suo)管+90°單彎(wan)頭共17組(zu)實流實(shi)驗。以僅(jin)表系數(shu)、平均僅(jin)表系數(shu)相對誤(wu)差、線性(xing)度和不(bu)确定度(du)作爲評(ping)價指标(biao)，根據實(shi)驗結果(guo)最終給(gei)出了渦(wo)輪流量(liang)計在3種(zhong)安裝條(tiao)件下的(de)推薦前(qian)後直管(guan)段長度(du),此時3種(zhong)安裝條(tiao)件對渦(wo)輪流量(liang)計的測(ce)量影響(xiang)才能忽(hu)略。
0引言(yan)
　　流量是(shi)現代:工(gong)業測量(liang)中的-一(yi)個重要(yao)參數。渦(wo)輪流量(liang)計具有(you)測量精(jing)度高、量(liang)程範圍(wei)寬、重複(fu)性與動(dong)态特性(xing)好等特(te)點中，廣(guang)泛用于(yu)流量測(ce)量領域(yu)，例如航(hang)空發動(dong)機試車(che)台、發動(dong)機附件(jian)試驗器(qi)、發動機(ji)半物理(li)仿真試(shi)車台實(shi)驗中均(jun)選用渦(wo)輪流量(liang)計對燃(ran)油流量(liang)進行測(ce)量。
　　渦輪(lun)流量計(ji)的安裝(zhuang)要求較(jiao)高，其上(shang)下遊需(xu)有足夠(gou).長的直(zhi)管段，同(tong)軸同口(kou)徑安裝(zhuang)。美國國(guo)家标準(zhun)與技術(shu).研究院(yuan)(NIST)曾對上(shang)遊安裝(zhuang)90°單彎頭(tou)和異面(mian)90°雙彎頭(tou)分别進(jin)行了試(shi)驗研究(jiu)，對上遊(you)彎頭和(he)漸縮管(guan)對渦輪(lun)流量計(ji)測量性(xing)能進行(hang)了試驗(yan)研究,并(bing)對渦輪(lun)流量計(ji)前導流(liu)器的結(jie)構和性(xing)能也進(jin)行了相(xiang)關研究(jiu)，針對直(zhi)管段長(zhang)度對渦(wo)輪流量(liang)計精度(du)的影響(xiang)進行了(le)分析”。但(dan)是在渦(wo)輪流量(liang)計的使(shi)用與檢(jian)定校準(zhun)過程中(zhong)，上下遊(you)直管段(duan)的通徑(jing)往往不(bu)會與流(liu)量計的(de)通座努(nu)整一緻(zhi)，同樣會(hui)直接影(ying)響渦輪(lun)流量計(ji)的精度(du)和校準(zhun)結果，目(mu)前國内(nei)尚未進(jin)行相關(guan)的試驗(yan)。本文選(xuan)取了典(dian)型渦輪(lun)流量計(ji)，進行了(le)渦輪流(liu)量計變(bian)口徑管(guan)路試驗(yan)。
1試驗裝(zhuang)置
　　渦輪(lun)流量計(ji)是一種(zhong)流量測(ce)量儀表(biao)，流動流(liu)體的動(dong)力驅使(shi)渦輪葉(ye)片旋轉(zhuan)，其旋轉(zhuan)速度與(yu)體積流(liu)量近似(si)成比例(li)。通過流(liu)量計的(de)流體體(ti)積值是(shi)以渦輪(lun)葉輪轉(zhuan)數爲基(ji)準的。渦(wo)輪流量(liang)計主要(yao)由傳感(gan)器和轉(zhuan)換器組(zu)成。使用(yong)儀表K系(xi)數或累(lei)積流量(liang)來計算(suan)流量計(ji)的示值(zhi)誤差。
 
　　式(shi)中:K爲儀(yi)表系數(shu)，m-3或L-1;N爲流(liu)量計顯(xian)示儀表(biao)測得的(de)脈沖數(shu);V爲标準(zhun)裝置測(ce)得的實(shi)際體積(ji)，m3或L。
　　本次(ci)試驗所(suo)使用的(de)标準裝(zhuang)置爲燃(ran)油動态(tai)流量标(biao)準裝置(zhi)，該裝置(zhi)采用體(ti)積管法(fa)，測量擴(kuo)展不确(que)定度爲(wei)U=0.05%(k=2)，其原理(li)如圖1所(suo)示。
 
　　燃油(you)動态流(liu)量标準(zhun)裝置的(de)工作原(yuan)理爲:工(gong)作過程(cheng)中電機(ji)旋轉，驅(qu)動滾珠(zhu)絲杠帶(dai)動标準(zhun)體積管(guan)活塞左(zuo)行,排出(chu)液體流(liu)經控制(zhi)閥門及(ji)被檢流(liu)量計後(hou)，經過過(guo)濾器回(hui)到儲油(you)箱;同時(shi)，儲油箱(xiang)裏的油(you)經過下(xia)遊管段(duan)進入标(biao)準體積(ji)管,,
2試驗(yan)内容
　　研(yan)究中選(xuan)擇常用(yong)的CL系列(lie)渦輪流(liu)量計和(he)LWGY系列渦(wo)輪流量(liang)計進行(hang)試驗。分(fen)别選取(qu)DN4，DN6和.DN10口徑(jing)的流量(liang)計，且均(jun)爲0.5級。
　　圖(tu)2爲本次(ci)試驗渦(wo)輪流量(liang)計的安(an)裝示意(yi)圖,圖中(zhong)D爲被校(xiao)渦輪流(liu)量計的(de)通徑,d爲(wei)上下遊(you)直管段(duan)的内壁(bi)直徑。依(yi)據JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計(ji)檢定規(gui)程》的要(yao)求，保證(zheng)上下遊(you)的直管(guan)段與被(bei)校流量(liang)計同軸(zhou)安裝，并(bing)且連接(jie)處的密(mi)封墊不(bu)得凸入(ru)流體管(guan)道内，上(shang)遊直管(guan)段長度(du)爲20D,下遊(you)直管段(duan)長度爲(wei)10D。試驗過(guo)程中，保(bao)證試驗(yan)流體爲(wei)單相液(ye)體，介質(zhi)爲航空(kong)燃油RP-3,
 
　　在(zai)試驗過(guo)程中，爲(wei)每隻流(liu)量計配(pei)制了7組(zu)不同口(kou)徑的直(zhi)管段,對(dui)每隻流(liu)量計進(jin)行7次校(xiao)準測試(shi)。設K爲渦(wo)輪流量(liang)計通徑(jing)與直管(guan)段通徑(jing)的比值(zhi)，則有
 
　　其(qi)中，0.75<K<1.2。在此(ci)基礎.上(shang)，每次試(shi)驗過程(cheng)中，根據(ju)流量計(ji)的流量(liang)範圍，選(xuan)取9個流(liu)量點，每(mei)個流量(liang)點校準(zhun)3次。流量(liang)計的銘(ming)牌信息(xi)及直管(guan)段口徑(jing)選擇詳(xiang)見表1。
 
3試(shi)驗結果(guo)
　　選取h=1，即(ji)以上下(xia)遊管路(lu)直徑與(yu)渦輪流(liu)量計的(de)口徑完(wan)全一緻(zhi)時渦輪(lun)流量計(ji)的值作(zuo)爲标準(zhun)值,用K,表(biao)示，根據(ju)式(3)對其(qi)它工況(kuang)下試驗(yan)數據進(jin)行無量(liang)綱化。
 
　　式(shi)中:E爲其(qi)它工況(kuang)與标準(zhun)工況下(xia)的系數(shu)差值比(bi);Ku爲标準(zhun)工況下(xia)的儀表(biao)系數,m-3或(huo)L-1;Ki爲其它(ta)工況下(xia)的儀表(biao)系數，1m-3或(huo)L-1。
　　圖3圖5别(bie)爲流量(liang)計的K系(xi)數曲線(xian)圖和無(wu)量綱化(hua)後的差(cha)值比曲(qu)線圖。
 
　　從K系數(shu)曲線圖(tu)中可以(yi)看出，不(bu)同直管(guan)段口徑(jing)會影響(xiang)儀表K系(xi)數,但是(shi)與儀表(biao)本身K系(xi)數的變(bian)化趨勢(shi)緻。
 
 
 
　　從K系(xi)數差值(zhi)比曲線(xian)圖中可(ke)以看出(chu)，直管段(duan)通徑d與(yu)流量計(ji)通徑D的(de)差值越(yue)大，則對(dui)K系數的(de)影響越(yue)嚴重。對(dui)于CL系列(lie)渦輪流(liu)量計，若(ruo)d<D，則儀表(biao)K系數會(hui)減小;若(ruo)d>D,則儀表(biao)K系數會(hui)增大;而(er)對于LWGY系(xi)列渦輪(lun)流量計(ji)，d的變化(hua)與儀表(biao)K系數之(zhi)間.無明(ming)顯對應(ying)關系。
　　通(tong)過式(4)對(dui)不同工(gong)況下儀(yi)表系數(shu)波動0情(qing)況進行(hang)計算。
 
　　式(shi)中:Kmax爲同(tong)一流量(liang)點下不(bu)同工況(kuang)下儀表(biao)系數最(zui)大值;Kmin爲(wei)同一流(liu)量點下(xia)不同工(gong)況下儀(yi)表系數(shu)最小值(zhi)。
　　從表2中(zhong)可以得(de)到，試驗(yan)中系數(shu)最大相(xiang)差2.7%之多(duo)，所選進(jin)行試驗(yan)渦輪流(liu)量計最(zui)大允許(xu)誤差爲(wei)0.5級,直管(guan)段口徑(jing)改變造(zao)成的誤(wu)差遠遠(yuan)超過流(liu)量計的(de)最大允(yun)許誤差(cha)。
 
4結論
　　在(zai)渦輪流(liu)量計的(de)檢定校(xiao)準過程(cheng)中，校準(zhun)實驗室(shi)會.保證(zheng)直管段(duan)口徑與(yu)流量計(ji)口徑--緻(zhi)，而在實(shi)際使用(yong)過程中(zhong)，直管段(duan)口徑往(wang)往很難(nan)滿足要(yao)求，因此(ci)直接應(ying)用檢定(ding)校準結(jie)果，勢必(bi)引入誤(wu)差。建議(yi)各單位(wei)在設計(ji)渦.輪流(liu)量計上(shang)下遊管(guan)路時務(wu)必保證(zheng)JJG1037-2008《渦輪流(liu)量計檢(jian)定規程(cheng)》中的安(an)裝條件(jian)，對于精(jing)度佳渦(wo)輪流量(liang)計，必要(yao)時，應當(dang)将渦輪(lun)流量計(ji)上下遊(you)直管段(duan)與流量(liang)計一同(tong)送至檢(jian)定單位(wei)，以減少(shao)直管段(duan)口徑和(he)長度不(bu)同而引(yin)人的誤(wu)差。

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