摘要(yao)：渦輪(lun)流量(liang)計 是(shi)一種(zhong)典型(xing)的速(su)度式(shi)流量(liang)計，與(yu)顯示(shi)儀表(biao)組合(he)實現(xian)對流(liu)體的(de)測量(liang)和記(ji)錄,在(zai)航空(kong)液壓(ya)油、潤(run)滑油(you)流量(liang)測量(liang)中💋被(bei)廣泛(fan)使用(yong),本文(wen)就高(gao)粘度(du)介質(zhi)渦輪(lun)流量(liang)計校(xiao)準結(jie)果如(ru)何處(chu)㊙️理以(yi)及♌處(chu)理結(jie)📧果對(dui)實際(ji)使用(yong)的影(ying)響進(jin)行分(fen)析。
0引(yin)言
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)是一(yi)種速(su)度式(shi)流量(liang)儀表(biao)，由于(yu)具有(you)測量(liang)精度(du)高、反(fan)應速(su)度快(kuai)、測量(liang)範圍(wei)廣、價(jia)格低(di)廉、安(an)裝方(fang)便等(deng)優點(dian)，在航(hang)空燃(ran)油、液(ye)壓油(you)等流(liu)體測(ce)量中(zhong)被♊廣(guang)泛使(shi)用，然(ran)而，在(zai)實際(ji)工作(zuo)中♻️，按(an)照JJG1037--2008《渦(wo)🌈輪流(liu)量計(ji)檢定(ding)規程(cheng)》進行(hang)檢測(ce)，由于(yu)介質(zhi)粘度(du)作用(yong)增👄大(da),影響(xiang)渦輪(lun)流量(liang)計線(xian)👨‍❤️‍👨性，出(chu)現較(jiao)大的(de)測量(liang)偏差(cha)，直接(jie)影響(xiang)産⛹🏻‍♀️品(pin)交付(fu)。本文(wen)⭐結合(he)工作(zuo)中實(shi)際⭐情(qing)況.探(tan)讨了(le)采用(yong)最小(xiao)二乘(cheng)法🆚進(jin)行測(ce)量數(shu)據處(chu)理，減(jian)小渦(wo)輪流(liu)量計(ji)測量(liang)誤差(cha)，滿足(zu)産品(pin)測量(liang)要求(qiu)。
1概述(shu)及原(yuan)理
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)可以(yi)用于(yu)測量(liang)各種(zhong)氣體(ti)、液體(ti)等流(liu)體的(de)累積(ji)流量(liang)❌和瞬(shun)時流(liu)量。工(gong)作時(shi)被測(ce)流體(ti)沖擊(ji)渦輪(lun)葉片(pian)使🆚渦(wo)輪旋(xuan)轉，渦(wo)輪的(de)轉速(su)随流(liu)量的(de)變化(hua)而❤️變(bian)化,即(ji)流量(liang)大.渦(wo)輪的(de)🤩轉速(su)也大(da)，再經(jing)磁電(dian)轉換(huan)裝置(zhi)把渦(wo)輪的(de)轉速(su)轉換(huan)爲相(xiang)應頻(pin)率的(de)電❌脈(mo)沖,經(jing)前置(zhi)放大(da)器放(fang)大後(hou),送，入(ru)顯🔴示(shi)儀表(biao)進行(hang)❄️計數(shu)和顯(xian)示，根(gen)據單(dan)位時(shi)間内(nei)的脈(mo)沖數(shu)和累(lei)計脈(mo)沖數(shu)即可(ke)求出(chu)瞬時(shi)流量(liang)和累(lei)積流(liu)量。
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理:當(dang)流體(ti)沿着(zhe)管道(dao)的.軸(zhou)線方(fang)✏️向流(liu)動，并(bing)沖擊(ji)渦輪(lun)葉片(pian)時，便(bian)有與(yu)流量(liang)qv、流速(su)V和流(liu)體密(mi)度💚ρ乘(cheng)積成(cheng)比例(li)的力(li)作用(yong)在葉(ye)片.上(shang),推動(dong)渦輪(lun)旋轉(zhuan)。在渦(wo)輪旋(xuan)轉的(de)⭐同時(shi)，葉片(pian)周期(qi)性地(di)切割(ge)電磁(ci)鐵産(chan)生的(de)磁力(li)線，改(gai)變線(xian)圈的(de)磁通(tong)量。根(gen)據電(dian)磁感(gan)應原(yuan)理，在(zai)線圈(quan)内将(jiang)感應(ying)出脈(mo)動的(de)電勢(shi)信号(hao)，此脈(mo)動信(xin)号的(de)頻㊙️率(lü)與被(bei)測流(liu)體的(de)流量(liang)，成正(zheng)比。
2渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的構(gou)造與(yu)測量(liang)過程(cheng)
　　渦輪(lun)流量(liang)計一(yi)般由(you)導流(liu)器、渦(wo)輪葉(ye)片、軸(zhou)承、前(qian)置放(fang)大🏒器(qi)、顯示(shi)✔️儀表(biao)組成(cheng)，以實(shi)現流(liu)量測(ce)量的(de)目的(de)，如圖(tu)1所示(shi)。
 
　　流(liu)體經(jing)過渦(wo)輪流(liu)量計(ji)後,渦(wo)輪流(liu)量計(ji)測量(liang)輸出(chu)的脈(mo)🔞沖信(xin)号✏️,經(jing)前置(zhi)放大(da)器放(fang)大後(hou),送入(ru)顯示(shi)儀表(biao)，就可(ke)以實(shi)現流(liu)量的(de)測量(liang)。顯示(shi)儀表(biao)接收(shou)的就(jiu)是頻(pin)率❓信(xin)号(脈(mo)沖),然(ran)後進(jin)行計(ji)算得(de)到瞬(shun)時流(liu)量和(he)累積(ji)流量(liang)。
　　渦輪(lun)流量(liang)計工(gong)作流(liu)量和(he)頻率(lü)成一(yi)定比(bi)例關(guan)系，根(gen)🌏據JJG1037-2008《渦(wo)輪流(liu)量計(ji)檢定(ding)規程(cheng)》要求(qiu)，在每(mei)隻渦(wo)輪流(liu)量計(ji)進行(hang)檢定(ding)👉後會(hui)👈根據(ju)有關(guan)公式(shi)計算(suan)出該(gai)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)流量(liang)系數(shu)👨‍❤️‍👨K值,使(shi)用時(shi)将K值(zhi)置入(ru)數字(zi)顯示(shi)儀表(biao)，顯示(shi)儀表(biao)在接(jie)收到(dao)💃🏻脈沖(chong)信号(hao)時，會(hui)根據(ju)K值進(jin)行運(yun)算得(de)到實(shi)測流(liu)體流(liu)量。運(yun)算公(gong)式如(ru)下🧡:
 
　　式(shi)中:K爲(wei)平均(jun)流量(liang)系數(shu);E爲渦(wo)輪流(liu)量計(ji)最大(da)示值(zhi).誤差(cha);Kmax爲流(liu)量範(fan)圍内(nei)各檢(jian)定點(dian)得到(dao)的系(xi)數中(zhong)最大(da)值;Kmix爲(wei)流量(liang)範圍(wei)内各(ge)檢定(ding)點得(de)到的(de)系數(shu)中最(zui)小值(zhi)。
　　渦輪(lun)流量(liang)計K-qv特(te)性曲(qu)線如(ru)圖2所(suo)示
 
3渦輪(lun)流量(liang)計的(de)校準(zhun)結果(guo)處理(li)
　　在實(shi)際工(gong)作中(zhong)，根據(ju)JJG1037-2008《渦輪(lun)流量(liang)計檢(jian)定規(gui)程》中(zhong)給出(chu)的平(ping)均儀(yi)表系(xi)數和(he)示值(zhi)最大(da)誤差(cha)的計(ji)算方(fang)法，高(gao)粘度(du)介質(zhi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻測量(liang)時往(wang)往會(hui)造成(cheng)很大(da)的測(ce)量誤(wu)差，影(ying)響産(chan)品的(de)驗收(shou)。但是(shi)經過(guo)對數(shu)據的(de)分析(xi)，使用(yong)最小(xiao)二乘(cheng)法進(jin)行曲(qu)線拟(ni)合，找(zhao)到曲(qu)線A、B值(zhi),将A、B值(zhi)再置(zhi)入顯(xian)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻示儀(yi)表,實(shi)際👣測(ce)量結(jie)果與(yu)♋标準(zhun)流量(liang)偏差(cha)會減(jian)小，可(ke)以保(bao)證測(ce)量結(jie)果的(de)正确(que)率。爲(wei)了分(fen)析不(bu)同的(de)測量(liang)✔️結果(guo)數據(ju)處理(li)方法(fa)對實(shi)際測(ce)量影(ying)響，我(wo)們選(xuan)取LWGY40型(xing)渦輪(lun)流量(liang)計，于(yu)2025年11月(yue)26日,用(yong)4050号航(hang)空潤(run)滑㊙️油(you)(粘度(du)27.74x10-6m2/s)爲介(jie)質，在(zai)國防(fang)4113二級(ji)計量(liang)站進(jin)行了(le)🤞測試(shi)。
1)使用(yong)K系數(shu)法結(jie)果如(ru)表1所(suo)示，标(biao)準流(liu)量、K系(xi)數法(fa)實際(ji)♻️顯示(shi)♊流量(liang)與頻(pin)率的(de)散點(dian)圖如(ru)圖3所(suo)示。
 
 
 
　　從(cong)圖3可(ke)以看(kan)出，根(gen)據儀(yi)表K系(xi)數進(jin)行設(she)置後(hou)，實際(ji)使⭐用(yong)時流(liu)量顯(xian)示與(yu)标準(zhun)流量(liang)之間(jian)有較(jiao)大差(cha)異，說(shuo)明🍓該(gai)方法(fa)測量(liang)結果(guo)偏離(li)真實(shi)結果(guo)較大(da)，也就(jiu)是測(ce)量誤(wu)差大(da)。通過(guo)計算(suan)也可(ke)以看(kan)到，将(jiang)平均(jun)儀表(biao)系數(shu)置入(ru)儀表(biao)中,會(hui)造成(cheng)18.9%的測(ce)量誤(wu)差。
 
2)使(shi)用最(zui)小二(er)乘法(fa)結果(guo)如表(biao)2所示(shi)，根據(ju)測試(shi)數據(ju)，使用(yong)MINTAB軟件(jian)進行(hang)☀️處理(li)，可以(yi)做出(chu)頻率(lü)與最(zui)小二(er)乘法(fa)顯🤟示(shi)流量(liang)的曲(qu)線圖(tu)(如圖(tu)4所示(shi))，得到(dao)曲線(xian)的A、B值(zhi)。根據(ju)曲😄線(xian)方程(cheng)計算(suan)得到(dao)實際(ji)顯示(shi)流量(liang)，标準(zhun)流量(liang)、最小(xiao)二乘(cheng)法實(shi)際❗顯(xian)示流(liu)量與(yu)頻率(lü)的散(san)點圖(tu)如圖(tu)5所示(shi)。
 
　　圖5是(shi)标準(zhun)流量(liang)、最小(xiao)二乘(cheng)法實(shi)際顯(xian)示流(liu)量與(yu)頻率(lü)🧡的散(san)點圖(tu)，從圖(tu).上可(ke)以看(kan)出，根(gen)據儀(yi)表最(zui)小二(er)乘法(fa)設置(zhi)A、B後，實(shi)際使(shi)用時(shi)流量(liang)顯示(shi)與标(biao)準流(liu)量之(zhi)間差(cha)異很(hen)小，說(shuo)明該(gai)方法(fa)測☀️量(liang)結果(guo)偏離(li)真實(shi)結果(guo)較小(xiao)，也就(jiu)是測(ce)量誤(wu)差較(jiao)❤️小。
3）将(jiang)以上(shang)兩種(zhong)方法(fa)的實(shi)際流(liu)量測(ce)量數(shu)據與(yu)标.準(zhun)流量(liang)數據(ju)進行(hang)拟合(he)，使用(yong)MINTAB軟件(jian)進行(hang)處理(li)，作散(san)點圖(tu)如😄圖(tu)6所示(shi)。

 
　　圖6可(ke)知，最(zui)小二(er)乘法(fa)流量(liang)曲線(xian)與标(biao)準流(liu)量曲(qu)線基(ji)本重(zhong)合,說(shuo)明流(liu)量偏(pian)差很(hen)小;K系(xi)數法(fa)流量(liang)曲線(xian)與标(biao)🤩準流(liu)量曲(qu)線随(sui)🐇着頻(pin)率的(de)增大(da)差異(yi)也越(yue)大，說(shuo)明流(liu)量偏(pian)差也(ye)越大(da)。
　　根據(ju)以上(shang)的數(shu)據分(fen)析，渦(wo)輪流(liu)量計(ji)實際(ji)工作(zuo)中對(dui)🚶‍♀️于高(gao)粘度(du)介質(zhi)進行(hang)流量(liang)測量(liang)時，使(shi)用最(zui)小二(er)乘法(fa)數據(ju)處理(li)的方(fang)法更(geng)科學(xue)，更能(neng)正确(que)進行(hang)流量(liang)測量(liang)。雖然(ran)根據(ju)JJG1037--2008的要(yao)🌂求,需(xu)要使(shi)用K系(xi)數法(fa),但一(yi)-般在(zai)産品(pin)的出(chu)廠說(shuo)❗明書(shu)中會(hui)明确(que)指出(chu)，實際(ji)測量(liang)介質(zhi)與出(chu)🙇‍♀️廠介(jie)質不(bu)同或(huo)粘度(du)差異(yi)較大(da)時，需(xu)要使(shi)用實(shi)際介(jie)🈲質進(jin)行标(biao)定。
4小(xiao)結
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)雖然(ran)具有(you)測量(liang)精度(du)高、反(fan)應速(su)度快(kuai)、測📧量(liang)範圍(wei)♍廣、價(jia)格低(di)廉、安(an)裝方(fang)便等(deng)優點(dian),但是(shi)渦輪(lun)流量(liang)計并(bing)不是(shi)可以(yi)适用(yong)于任(ren)何流(liu)體、任(ren)何場(chang)合、各(ge)種條(tiao)件下(xia)的流(liu)體測(ce)量。
對(dui)較高(gao)粘度(du)介質(zhi)進行(hang)測量(liang)時，需(xu)要按(an)實測(ce)介質(zhi)條件(jian)進行(hang)标定(ding),并且(qie)選擇(ze)最小(xiao)二乘(cheng)法拟(ni)合公(gong)式進(jin)行數(shu)據處(chu)理,将(jiang)拟📐合(he)公式(shi)的A、B值(zhi)置入(ru)對應(ying)儀表(biao)即可(ke)得到(dao)很好(hao)🌈的測(ce)量效(xiao)果。

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