摘要:爲了(le)了解流體黏度(du)對渦輪流量計(jì) 特性曲線的影(ying)響，采用同一流(liú)量計分别在四(sì)種不同黏度下(xià)進行實驗，通過(guo)大量實驗數據(ju)比對找出流體(ti)黏度變化對渦(wo)輪流量計特性(xìng)曲線、線性度的(de)具體影響，進而(ér)指導相關人員(yuan)在工業計量中(zhong)正确使用該流(liú)量計，保證工業(yè)計量的準确性(xing)和可靠性。
　　随着(zhe)我國工業的不(bú)斷發展，科學技(ji)術的不斷進步(bù)，渦輪流量計作(zuò)爲速度式流量(liang)計的典型代表(biao)，被廣泛應于貿(mao)易結算、醫療衛(wèi)生、環境保護、科(kē)學研究等重大(da)領域。由于許多(duo)用戶對該流量(liang)計的參數及計(jì)量概念不太了(le)解，所以經常錯(cuò)誤地認爲渦輪(lun)流量計在同一(yi)種介質不同黏(nian)度下，線性度、系(xì)數也是一樣的(de)，從而出現了測(ce)量數據與真實(shi)數據相差甚遠(yuan)的情況。
1原理結(jié)構及概念
　　渦輪(lun)流量計利用置(zhi)懸流體中葉輪(lún)感受流體的平(píng)均流速而推導(dao)出被測流體的(de)瞬時流量和累(lei)積流量，一般由(you)葉輪、導流器、永(yong)久磁鋼、感應線(xiàn)圈、前置放大器(qì)等部分組成。渦(wō)輪流量計的結(jie)構如圖1所示。

(1)流體黏度。由(yóu)于流體流動時(shi)内部會産生.魔(mo)擦，所以各層的(de)速度是不同的(de)，在相鄰層的接(jie)觸面存在一對(duì)等值反向的力(lì)，速度較快的流(liu)層帶動速度較(jiao)慢的層，使之加(jiā)快速度，速度較(jiào)慢層阻滞較快(kuài)層，使之減速，這(zhe)種阻滞力稱爲(wèi)内摩擦力,而流(liu)體黏度是内摩(mó)擦的量度，是流(liu)體反抗形變的(de)能力"。各類流體(tǐ)的黏度不一，對(duì)于一般流體,黏(nián)度是溫度與壓(ya)力的函數。文中(zhōng)提到的黏度均(jun1)爲運動黏度，單(dān)位爲cSt,1cSt=10-6m2/s。
(2)系數。儀表(biǎo)系數K是指單位(wei)體積的流體.通(tōng)過流量計發出(chū)的脈沖數，單位(wei)爲L-1,計算公式如(ru)下:

　　式中:Kij爲第i檢(jiǎn)定點第j次檢定(dìng)時的系數，L-1;Nij爲第(di)i檢定點第j次檢(jiǎn)定時的流量計(ji)顯示儀表測得(de)的脈沖數;Vij爲第(di)i檢定點第j次檢(jiǎn)定時标準裝置(zhi)測得的實際體(ti)積，L;β爲檢定用液(ye)體在檢定狀态(tài)下的體膨脹系(xì)數;(?s)ij、(?m)ij,分别爲第i檢(jian)定點第j次檢定(ding)時标準裝置和(hé)流量處的液體(ti)溫度℃;K爲檢定用(yòng)液體在檢定狀(zhuang)态下的壓縮系(xi)數;(ps)ij、(pm)ij分别第i檢定(dìng)點第j次檢定時(shí)标準裝置和流(liú)量處的液體表(biao)壓力，Pa;n爲每點檢(jiǎn)定次數;
(Ki)max爲流量(liàng)計在流量檢定(dìng)點得到的Ki中的(de)最大值;(Ki)min爲流量(liàng)計在流量檢定(ding)點得到的K中的(de)最小值。
(3)線性度(dù)。在規定條件下(xia)，渦輪流量計校(xiào)準曲線與拟合(he)直線間的最大(da)偏差與滿量程(chéng)輸出間的百分(fèn)比稱爲線性度(dù)。該值越小，表明(ming)線性特性越好(hǎo)。計算公式如下(xià):

式中:E爲流量計(jì)的線性度。
2檢測(cè)設備及條件
(1)大(dà)氣壓:101818Pa。
(2)介質:航空(kong)潤滑油。
(3)檢定裝(zhuang)置:航空潤滑油(yóu)流量标準裝置(zhi)。
3實驗數據及分(fen)析
　　根據上述檢(jiǎn)測設備及條件(jiàn)，按照JJC1037-2008《渦輪流量(liàng)計檢定規程》，在(zài)四種不同黏度(dù)下各檢定5個點(dian)，每點檢定3次，得(dé)到的數據如表(biǎo)1~表4所示，數據表(biǎo)中的頻率、流量(liàng)、溫度、系數均爲(wèi)每點檢定3次各(ge)自的平均值。由(yóu)表1得到儀表線(xiàn)性度爲8.9%，儀表系(xi)數爲528.61L-1;由表2得到(dao)儀表線性度爲(wei)6.3%，儀表系數爲553.89L-1;由(yóu)表3得到儀表線(xian)性度爲2.6%，儀表系(xì)數爲596.18L-1;由表4得到(dao)儀表線性度爲(wei)2.2%，儀表系數爲622.44L-1。


　　由(yóu)于流體具有黏(nian)性，所以滑油在(zai)通過流量計時(shí)産生黏滞阻力(lì)矩。從表1~表4可看(kan)出，滑油黏度從(cóng)93.24cSt-+52.14cSt-+16.28cSt-→+7.16cSt變化時，渦輪流(liu)量計的系數(528.61L-1-→553.89L-1->596.18L-1-→622.44L-1)、線(xian)性度(8.9%-+6.3%-→2.6%→2.2%)都在逐步(bu)發生明顯的變(biàn)化。當流量計的(de)黏度最大爲93.24cSt時(shí)(數據表1)，整個流(liu)量計的線性度(dù)隻有8.9%，根本無法(fǎ)使用，要想達到(dào)使用要求隻有(you)縮小量程。通過(guo)觀察、計算發現(xiàn)，隻有流量爲2.8990~4.1497m3/h時(shi)，線性度爲(575.86-569.50)/(575.86+569.50)x100%=0.56%，才滿(man)足JJG1037--2008《渦輪流量計(jì)檢定規程》允許(xu)的最大誤差1.0%，也(ye)就是說隻有在(zài)這兩點範圍内(nei)使用，這個流量(liàng)計才算是合格(gé)的。當黏度變小(xiǎo)爲7.16cSt時，線性度範(fàn)圍則變寬，流量(liàng)爲1.0196~4.0465m3/h時，線性度爲(wei)(631.96-620.88)/(631.96+620.88)x100%=0.88%，完全符合規程(chéng)最大允許誤差(chà)。
　　另外，從表1~表4均(jun)可看出，流量計(jì)黏度的變化對(duì)流量最小點影(ying)響也比較大，在(zài)四種不同黏度(du)下，系數都在流(liu)量最後一點時(shí)發生了明顯的(de)下降;而且黏度(du)最大爲93.24cSt時，系數(shu)從524.93L-1變爲481.35L-1，系數下(xià)降了43.58L-1;黏度爲7.16cSt時(shí)，系數從620.88L-1變爲608.97L-1,系(xì)數僅下降了11.91L-1。從(cong)中可看出，随着(zhe)黏度的變小，對(dui)流量計下限的(de)影響也越來越(yue)小。黏度變化對(duì)渦輪流量計特(te)性曲線的影響(xiang)如圖2所示。圖2中(zhong)特性曲線從下(xia)至上依次對應(yīng)表1、表2、表3和表4，儀(yi)表系數随着黏(nian)度的升高而下(xia)降，用于較高黏(nian)度時，儀表系數(shu)與流量之間不(bu)再保持線性關(guan)系，因此，渦輪流(liu)量計測量高黏(nián)度時，必須根據(ju)黏度和流量進(jin)行修正。圖2中特(te)性曲線的拟合(hé)公式爲:
y4=-5.0312x2+28.554x+596.52
y3=-3.1937x2+21.843x+573.19
y2=-8.474x2+57.668x+492.15
y1=-12.385x2+83.129x+441.24

　　用于(yú)測量液體的渦(wo)輪流量計，生産(chǎn)廠所給的儀表(biǎo)系數K通常是用(yòng)常溫水标定的(de)，黏度隻有1cSt，爲了(le)保證測量的精(jīng)度，必須注意被(bei)測流體黏度對(duì)流量計特性的(de)影響(”。實驗表明(ming)，當液體黏度大(da)于15x10-6m2/s時，即使同一(yī)流量計同一介(jie)質，測量誤差也(ye)會明顯增大，所(suo)以必須盡量在(zài)接近的工作條(tiáo)件下重新标定(ding)，從而減小誤差(cha)。
4結束語
　　随着流(liú)體黏度的變化(huà)，流量計的系數(shu)、線性度都會發(fā)生變化，黏度越(yue)大，線性度範圍(wéi)越小。同時黏度(dù)變化對特性曲(qǔ)線的下限流量(liàng)影響最大,影響(xiǎng)随着流量的增(zeng)大而減小。大量(liang)實驗數據表明(ming),口徑越大的流(liu)量計，黏度變化(hua)對線性的影響(xiǎng)越小;口徑越小(xiǎo)，影響越大。

以上(shàng)内容源于網絡(luo)，如有侵權聯系(xi)即删除!