摘(zhāi)要:渦輪流量計(ji) 在安裝和使用(yòng)過程中往往存(cun)在直管段口徑(jìng)與流量💞計通徑(jing)不完全一緻的(de)現象。選取CL系列(lie)和LWGY系列渦輪流(liu)量計，在燃油動(dong)态流量标準裝(zhuang)置上進行了上(shang)下遊直管段不(bu)同口徑條件下(xià)🌏的校準試驗，從(cóng)而得到直管段(duan)口徑對渦輪流(liú)量計K系數的影(yǐng)響。試驗證🐕明，直(zhí)管段口徑所引(yin)入的誤差不可(kě)忽視，因此在使(shǐ)用或校準渦輪(lún)流量計時應務(wu)必保證直管段(duàn)口徑與流量計(jì)通徑一緻。
0引言(yan)
　　流量是現代工(gong)業測量中的一(yi)個重要參數。渦(wō)輪流📧量計💋具✊有(you)測量精度高、量(liang)程範圍寬、重複(fú)性與動态🍓特性(xìng)好等特點［1］，廣泛(fàn)🌈用于💔流量測量(liang)領域，例如航空(kong)發動機試車台(tai)、發動機附件試(shì)驗器、發動機半(ban)物理仿真試車(chē)台實驗中均選(xuǎn)用渦輪流量計(jì)對燃油流✂️量進(jìn)行測量［2-3］。
　　渦輪流(liú)量計的安裝要(yào)求較高，其上下(xià)遊需有足夠長(zhang)的直管段，同軸(zhou)同口徑安裝。美(mei)國國家标準與(yǔ)技術研究院(NIST)曾(ceng)對上遊安裝90°單(dan)彎頭和異面90°雙(shuang)彎頭分别進行(háng)了試驗研究［4］，天(tiān)津大學對上遊(you)彎頭和漸縮🚩管(guan)對渦輪流量計(jì)測💜量性能進行(háng)了試驗研究，并(bing)對渦輪流量計(jì)前導流器的結(jié)構和性能🎯也進(jin)行了相🈲關研究(jiū)［5-6］，哈爾濱工業大(da)學針對直管段(duan)長度對渦輪流(liú)量計精度的影(ying)響進行了分析(xi)［7］。但是在渦輪流(liú)量計的使用與(yu)檢定校準過程(cheng)中，上下遊直管(guǎn)段的通徑往往(wǎng)不會與流量計(ji)的通徑完全一(yī)緻，同樣會直接(jiē)影響渦輪流量(liang)🏃‍♀️計的準确度和(hé)校準結果，目前(qián)國内尚未進行(háng)相關的試驗。選(xuǎn)取了典型渦輪(lún)流量計💃🏻，進行了(le)渦輪流量計變(bian)口徑管路試驗(yàn)。
1試驗裝置
　　渦輪(lun)流量計是一種(zhǒng)流量測量儀表(biao)，流動流體的動(dong)力驅使渦輪葉(ye)片旋轉，其旋轉(zhuǎn)速度與體積流(liu)量近似成👄比例(li)。通過流量計的(de)流體體積值是(shi)以渦輪葉輪轉(zhuǎn)數爲基準的。渦(wō)輪流量計主要(yao)由傳感器和轉(zhuǎn)🏃換器組成。使用(yong)儀表K系數或累(lei)積流量來計算(suan)流量計的示值(zhi)誤差［8］。

　　式中:K爲儀(yi)表系數，m-3或L-1;N爲流(liú)量計顯示儀表(biǎo)測得的脈沖數(shù);V爲🌈标準裝置測(ce)得的實際體積(jī)，m3或L。
所使用的标(biao)準裝置爲燃油(you)動态流量标準(zhǔn)裝置，該裝置采(cǎi)用體積管法，測(ce)量擴展不确定(dìng)度爲U=0.05%(k=2)，其原理如(rú)圖1所示。

　　燃油動(dòng)态流量标準裝(zhuang)置的工作原理(lǐ)爲:工作過程中(zhōng)電機旋轉，驅動(dòng)滾珠絲杠帶動(dong)标準體積管活(huó)塞左行，排出液(yè)體流經控制閥(fá)門及被檢流量(liàng)計後，經過過濾(lü)💁器回到儲油箱(xiang);同時，儲油箱裏(li)的油經過下👌遊(you)管段進入标準(zhun)體積管［9］。
2試驗内(nèi)容
　　選擇常用的(de)CL系列渦輪流量(liang)計和LWGY系列渦輪(lún)流量計進行試(shì)✂️驗。分别選取DN4，DN6和(hé)DN10口徑的流量計(jì)，且均爲0.5級。
　　圖2爲(wei)渦輪流量計的(de)安裝示意圖，圖(tu)中D爲被校渦輪(lún)流量計的通徑(jìng)，d爲上下遊直管(guǎn)段的内壁直徑(jìng)。依據JJG1037-2008《渦輪☂️流量(liàng)計檢定規程》的(de)要求，保證上下(xià)遊的直管段與(yu)被校流量計同(tóng)軸💁安裝，并且連(lián)接處的密封墊(nian)不得凸入流體(tǐ)管道内［9］，上遊直(zhi)管段長度爲20D，下(xià)遊直管段長度(du)爲10D。試驗過程中(zhōng)，保證試驗流體(ti)爲單相液🔞體，介(jiè)質爲航空燃油(you)ＲP-3。

　　在試(shì)驗過程中，爲每(mei)隻流量計配制(zhi)了7組不同口徑(jìng)的🔅直管段，對每(měi)隻流量計進行(háng)7次校準測試。設(shè)K爲渦輪流量計(jì)通徑🈚與直管段(duan)通徑的比值，則(ze)有

　　其中，0.75＜K＜1.2。在此基(jī)礎上，每次試驗(yan)過程中，根據流(liú)量計的流量✨範(fan)圍，選📧取9個流量(liàng)點，每個流量點(dian)校準3次。流量📞計(ji)的⁉️銘牌信息及(ji)直管段口徑選(xuan)擇詳見表1。

3試驗(yan)結果
　　選取h=1，即以(yǐ)上下遊管路直(zhi)徑與渦輪流量(liàng)計的口徑完全(quan)一緻時渦輪流(liú)量計的值作爲(wèi)标準值，用KU表示(shi)，根據式(3)對其它(tā)工況下試驗數(shù)據進行無量綱(gang)化。

　　式中:E爲其它(tā)工況與标準工(gong)況下的系數差(chà)值比;KU爲标準♻️工(gōng)況下的儀表系(xi)數，m-3或L-1;Ki爲其它工(gōng)況下的儀表系(xì)數💜，m-3或L-1。
　　圖3～圖8分别(bié)爲流量計的K系(xì)數曲線圖和無(wú)量綱化後🏃‍♂️的✌️差(chà)值比曲線圖。

　　從K系數曲線圖(tu)中可以看出，不(bú)同直管段口徑(jìng)會影響儀表K系(xì)數，但是與儀表(biǎo)本身K系數的變(bian)化趨勢一緻。

　　從(cong)K系數差值比曲(qǔ)線圖中可以看(kàn)出，直管段通徑(jìng)d與流量🌐計通徑(jing)🔞D的差值越大，則(zé)對K系數的影響(xiǎng)越嚴重。對于🔴CL系(xì)列渦輪流量計(jì)，若d＜D，則儀表K系數(shu)會減小;若d＞D，則儀(yi)表K系數會增大(da);而對于LWGY系列💰渦(wo)輪流量計，d的變(biàn)化與儀表K系數(shu)之間無明顯對(dui)應😘關系。
　　通過式(shì)(4)對不同工況下(xià)儀表系數波動(dòng)Δ情況進行計算(suan)🈲。

　　式中:Kmax爲同一流(liú)量點下不同工(gōng)況下儀表系數(shu)最大值;Kmin爲同一(yī)流量點下不同(tong)工況下儀表系(xi)數最小值。
　　從表(biǎo)2中可以得到，試(shì)驗中系數最大(da)相差2.7%之多，所選(xuǎn)進行試驗🐅渦輪(lún)流量計最大允(yun)許誤差爲0.5級，直(zhí)管段口徑🏃🏻改變(biàn)造成♈的誤❓差遠(yuan)遠超過流量計(jì)的最大允許誤(wu)差。

4結論
　　在渦輪(lun)流量計的檢定(dìng)校準過程中，校(xiao)準實驗室會保(bao)⛹🏻‍♀️證直管段口徑(jing)與流量計口徑(jing)一緻，而在實際(ji)使用過程中，直(zhí)管段口💛徑往往(wǎng)很難滿足要求(qiú)，因此直🔅接應用(yòng)檢定校準結果(guǒ)，勢必引👣入誤差(chà)。建議各單位🏃🏻‍♂️在(zài)設計渦輪流量(liang)計上下遊管路(lù)時務必保證JJG1037-2008《渦(wō)輪🔴流量計檢定(dìng)規程》中的安💜裝(zhuāng)條件，對于 精度(dù)高渦輪流量計(jì) ，必要時，應當将(jiang)渦輪流量計上(shàng)下遊直管段與(yu)流量計一😍同送(sòng)至檢定單位，以(yǐ)減少直管段口(kǒu)徑和長度不同(tóng)而引入的👈誤差(cha)。

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