摘要:渦輪(lun)流量計 在(zai)安裝和使(shi)用過程中(zhong)往往存在(zai)直管段口(kou)徑與流量(liang)⁉️計⭕通🧡徑❗不(bu)完全一緻(zhi)的現象。選(xuan)取CL系列和(he)LWGY系列渦輪(lun)流量計，在(zai)燃💚油動态(tai)流量标準(zhun)裝置上進(jin)行了上下(xia)遊直管段(duan)不同口徑(jing)條件下的(de)校準試驗(yan)，從而得到(dao)直管段口(kou)徑對渦輪(lun)流量計👨‍❤️‍👨K系(xi)數的影響(xiang)。試驗證明(ming)，直管段口(kou)徑所引入(ru)的🐪誤差不(bu)可忽視，因(yin)此在使🌍用(yong)或校準渦(wo)輪流量計(ji)時應務必(bi)保證直管(guan)段口徑與(yu)流量計通(tong)徑一緻。
0引(yin)言
　　流量是(shi)現代工業(ye)測量中的(de)一個重要(yao)參數。渦輪(lun)流量計具(ju)有測量精(jing)度高、量程(cheng)範圍寬、重(zhong)複性與動(dong)态特性好(hao)等🔞特點［1］，廣(guang)泛用于流(liu)量測量領(ling)域，例如航(hang)空🆚發動機(ji)試車台、發(fa)動機附件(jian)試驗器、發(fa)動機半物(wu)理仿真試(shi)車台實驗(yan)中均選用(yong)渦📞輪流量(liang)計對燃油(you)流量進行(hang)測量［2-3］。
　　渦輪(lun)流量計的(de)安裝要求(qiu)較高，其上(shang)下遊需有(you)足夠長的(de)直管段，同(tong)軸同口徑(jing)安裝。美國(guo)國家标準(zhun)與技術研(yan)究院(NIST)曾對(dui)上遊📞安裝(zhuang)90°單彎頭和(he)異面90°雙彎(wan)頭分别進(jin)行🤞了試驗(yan)研究［4］，天津(jin)大學對上(shang)遊彎頭和(he)漸縮管對(dui)渦輪流量(liang)計測量性(xing)能進行了(le)試驗🐕研究(jiu)，并對渦輪(lun)流量計前(qian)導流器的(de)結構和性(xing)能也進行(hang)了相關研(yan)究［5-6］，哈爾濱(bin)🔱工業大學(xue)針對直管(guan)段長度對(dui)渦輪流量(liang)計精度的(de)影🏃🏻響進行(hang)了分析［7］。但(dan)是在渦輪(lun)流量計的(de)使用與檢(jian)定校✔️準過(guo)程中，上下(xia)遊直管段(duan)的通徑往(wang)往不🏃‍♂️會與(yu)流量計的(de)通徑完全(quan)一緻，同樣(yang)會直🈲接影(ying)響渦輪流(liu)量計的準(zhun)确度和校(xiao)準結🏃‍♀️果，目(mu)前國内尚(shang)未進行相(xiang)關的試驗(yan)。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(shi)驗。
1試驗裝(zhuang)置
　　渦輪流(liu)量計是一(yi)種流量測(ce)量儀表，流(liu)動流體的(de)動力驅使(shi)渦輪🎯葉片(pian)旋轉，其旋(xuan)轉速度與(yu)體積流量(liang)近似成比(bi)例。通過流(liu)量計的流(liu)體體積值(zhi)是以渦輪(lun)葉⭐輪轉數(shu)爲基準的(de)。渦輪流量(liang)計主要由(you)傳感器和(he)轉換器組(zu)成。使用儀(yi)表🏃‍♀️K系數或(huo)累✊積流量(liang)來計算流(liu)量🐪計的示(shi)值誤⭐差［8］。

　　式(shi)中:K爲儀表(biao)系數，m-3或L-1;N爲(wei)流量計顯(xian)示儀表測(ce)得的脈沖(chong)數;V爲标🈲準(zhun)裝置測得(de)的實際體(ti)積，m3或L。
所使(shi)用的标準(zhun)裝置爲燃(ran)油動态流(liu)量标準裝(zhuang)置，該裝置(zhi)采用體積(ji)管法，測量(liang)擴展不确(que)定度爲U=0.05%(k=2)，其(qi)原理如圖(tu)1所示。

　　燃油(you)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(si)杠帶動标(biao)準體積管(guan)活塞左行(hang)，排出🔴液體(ti)流經📧控制(zhi)閥門及被(bei)檢流量計(ji)後，經過過(guo)濾器回到(dao)儲油箱;同(tong)時，儲‼️油箱(xiang)裏的油經(jing)過下遊管(guan)段進入标(biao)準體📐積管(guan)［9］。
2試驗内容(rong)
　　選擇常用(yong)的CL系列渦(wo)輪流量計(ji)和LWGY系列渦(wo)輪流量計(ji)進行試👉驗(yan)。分别選取(qu)DN4，DN6和DN10口徑的(de)流量計，且(qie)均爲0.5級。
　　圖(tu)2爲渦輪流(liu)量計的安(an)裝示意圖(tu)，圖中D爲被(bei)校渦輪流(liu)量計的通(tong)徑，d爲上下(xia)遊直管段(duan)的内壁直(zhi)徑。依據😄JJG1037-2008《渦(wo)輪流量🥵計(ji)檢定規程(cheng)》的要求，保(bao)證上下遊(you)的直管🤟段(duan)與被校流(liu)量計同軸(zhou)安裝，并且(qie)連接處的(de)密封墊不(bu)得凸入💰流(liu)體管道内(nei)［9］，上遊直💘管(guan)段長度❓爲(wei)20D，下遊直管(guan)段長度爲(wei)10D。試驗過程(cheng)中，保證試(shi)驗流🏃🏻‍♂️體爲(wei)單相液❗體(ti)，介質爲航(hang)空燃油ＲP-3。

　　在試驗(yan)過程中，爲(wei)每隻流量(liang)計配制了(le)7組不同口(kou)徑的😄直管(guan)段，對每隻(zhi)流量計進(jin)行7次校準(zhun)測試。設K爲(wei)渦🌈輪流量(liang)計通徑與(yu)直☔管段通(tong)徑的比值(zhi)，則有

　　其中(zhong)，0.75＜K＜1.2。在此基礎(chu)上，每次試(shi)驗過程中(zhong)，根據流量(liang)計的流量(liang)範圍，選取(qu)9個流量點(dian)，每個流量(liang)點校準3次(ci)。流量計的(de)銘牌信息(xi)😄及直管段(duan)口徑選擇(ze)詳見表1。

3試(shi)驗結果
　　選(xuan)取h=1，即以上(shang)下遊管路(lu)直徑與渦(wo)輪流量計(ji)的口徑完(wan)全一緻時(shi)🌐渦輪流量(liang)計的值作(zuo)爲标準值(zhi)，用KU表示，根(gen)據式(3)對🐅其(qi)它工況📧下(xia)試驗數據(ju)進行無量(liang)綱化。

　　式中(zhong):E爲其它工(gong)況與标準(zhun)工況下的(de)系數差值(zhi)比;KU爲标準(zhun)工況下的(de)儀表系數(shu)，m-3或L-1;Ki爲其它(ta)工況下的(de)儀表系數(shu)，m-3或L-1。
　　圖3～圖8分(fen)别爲流量(liang)計的K系數(shu)曲線圖和(he)無量綱化(hua)後的差值(zhi)比曲線圖(tu)。

　　從(cong)K系數曲線(xian)圖中可以(yi)看出，不同(tong)直管段口(kou)徑會影👄響(xiang)儀👉表✍️K系數(shu)，但是與儀(yi)表本身K系(xi)數的變化(hua)趨勢一緻(zhi)。

　　從K系數差(cha)值比曲線(xian)圖中可以(yi)看出，直管(guan)段通徑d與(yu)流量計通(tong)徑D的差值(zhi)越大，則對(dui)K系數的影(ying)響越嚴重(zhong)。對于CL系列(lie)渦輪流量(liang)計，若d＜D，則儀(yi)表K系數會(hui)減小;若d＞D，則(ze)儀表K系數(shu)會增🤟大;而(er)對于LWGY系列(lie)⚽渦輪流量(liang)計，d的變化(hua)♊與儀表K系(xi)數之間無(wu)明顯對應(ying)關系。
　　通過(guo)式(4)對不同(tong)工況下儀(yi)表系數波(bo)動Δ情況進(jin)行計算。

　　式(shi)中:Kmax爲同一(yi)流量點下(xia)不同工況(kuang)下儀表系(xi)數最大值(zhi);Kmin爲同一流(liu)量點下不(bu)同工況下(xia)儀表系數(shu)最小值🈲。
　　從(cong)表2中可以(yi)得到，試驗(yan)中系數最(zui)大相差2.7%之(zhi)多，所選進(jin)行試驗渦(wo)輪流量計(ji)最大允許(xu)誤差爲0.5級(ji)，直管段口(kou)徑改變造(zao)成的誤🔴差(cha)遠遠超過(guo)流量計的(de)最大允許(xu)誤差✏️。

4結論(lun)
　　在渦輪流(liu)量計的檢(jian)定校準過(guo)程中，校準(zhun)實驗室會(hui)保證直管(guan)段口徑與(yu)流量計口(kou)徑一緻，而(er)在實際使(shi)用過程中(zhong)，直管段口(kou)徑往往很(hen)難滿足要(yao)求，因此直(zhi)接應用🏃檢(jian)定校準結(jie)果，勢必引(yin)入誤差。建(jian)議各單位(wei)👌在設計渦(wo)輪流量計(ji)上下遊管(guan)路時務必(bi)保證JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計檢(jian)定規程》中(zhong)的安裝條(tiao)件，對于 精(jing)度高渦輪(lun)流量計 ，必(bi)要時，應當(dang)将渦輪流(liu)量計上下(xia)遊直管段(duan)與流量計(ji)一㊙️同送✊至(zhi)檢定單位(wei)，以減少直(zhi)管段口徑(jing)和長度不(bu)同而引❄️入(ru)的🔴誤差。

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