摘要(yào):葉輪是渦輪流量(liàng)計 的重要組成部(bu)分,根據理論模型(xing)可知，葉輪對渦輪(lún)流量計的計🥰量性(xing)能具有一定的影(ying)響。針對不同葉輪(lun)對渦輪流量計的(de)影響,通過試驗的(de)方法,分析了改變(biàn)葉⭕輪傾斜角對渦(wo)輪流.量計計量性(xìng)能的影響。結果表(biǎo)明,角度較大的葉(ye)輪B對👨‍❤️‍👨其誤差曲線(xian)影響較👣小;角度較(jiào)小的葉輪A對其⛹🏻‍♀️誤(wù)差曲線影⭕響較大(dà)。
　　渦輪流量計具有(you)精度高、重複性好(hao)、結構簡單、測量範(fàn)圍廣、體✨積小、質量(liang)輕、壓力損失小、維(wei)修方便等優點,被(bei)👨‍❤️‍👨廣泛應用⭕在石油(you)、化工、冶金、城市燃(ran)氣管網等行業中(zhōng)1。随着渦輪流量計(jì)的大量使用，用戶(hù)對其計🍉量準确度(du)的要求也越來越(yue)高。
　　葉輪傾斜角θ或(huo)葉片數Z是渦輪流(liu)量計設計中的重(zhòng)🔴要參數,直🍉接影響(xiǎng)流量計的計量性(xìng)能。θ角減小，當進人(ren)流量計被測流體(ti)流速相同時，葉輪(lún)速度将提高。當其(qí)它條件不變時,随(suí)⛹🏻‍♀️着θ角減小,葉輪轉(zhuǎn)速增大,提高.了儀(yí)表🎯的靈敏度💞。但轉(zhuǎn)速提高使阻力矩(ju)增大,被🥰測流體的(de)壓力損失增大,軸(zhóu)承磨損增🌈大，儀表(biǎo)壽命降低。
　　在研發(fa)氣休渦輪流量計(ji)的過程中，針對葉(yè)輪傾斜角θ大📱小的(de)改變對渦輪流量(liàng)計性能的影響進(jin)行研究。
1渦輪流量(liàng)計的測量原理與(yu)結構
1.1基本結構
　　渦(wo)輪流量計主要山(shān)整流器、葉輪、磁性(xìng)聯軸器、機械計數(shù)👌器、内✂️輪變速器等(děng)組件組成。
1.2 基本原(yuan)理
　　渦輪流量計是(shi)一-種流體測量裝(zhuang)置，流體的動力驅(qū)使葉輪旋轉,其旋(xuan)轉速度與體積流(liu)量近似成正比例(li)。通過流量計的流(liu)體體🔆積是基于葉(ye)輪的旋轉數得到(dao)的,主要是運用磁(ci)電轉換裝置或🍓者(zhě)機械輸出裝置将(jiāng)渦輪轉速轉化成(cheng)電脈沖,二次儀表(biǎo)進行計🐪算和顯示(shi)，由💃🏻單位時間内電(dian)脈沖和累計電脈(mò)沖數來反映瞬時(shi)和累計流量。
1.3 葉輪(lún)
　　渦輪葉輪亦稱葉(ye)輪，一般采用工程(cheng)塑料、鋼或鋁合金(jīn)📐材質🤩,其作用是把(ba)流體動能轉換成(chéng)機械能。按照設計(jì)要求,葉輪葉片數(shù)爲Z= 12~20,葉片傾斜角θ=30~45°,重(zhòng)疊度爲1~1.2,葉片與内(nèi)機光間隙爲0.5~1 mn。爲提(tí)高渦輪流量計的(de)計量性能，可适當(dāng)增加葉片數或調(diào)整傾斜角3)
1.4理論依(yī)據
渦輪流量計的(de)數學模型爲

　　式中(zhōng):J爲渦輪的轉動慣(guan)量;w爲渦輪葉輪的(de)旋轉角速度;7,爲流(liú)體對葉片産生的(de)推動力矩;Tm爲渦輪(lún)軸與軸承之間摩(mo)擦産生的機械摩(mó)擦阻力矩;Ts爲流體(tǐ)通過渦輪時産生(sheng)的💛流動阻😘力矩;Tm爲(wei)💛電磁轉換器對渦(wo)輪産生的電磁阻(zǔ)力矩;Z爲渦輪葉片(piàn)數;θ爲葉片傾斜角(jiǎo);r爲葉片的平均半(bàn)徑;A爲流通截面積(ji);p爲流體的密度;f爲(wèi)信号脈沖🔴頻率;q爲(wei)體積流量;K爲儀表(biǎo)系數;q。爲瞬時體積(ji)流量☁️。
　　根據數學模(mó)型可以定性判斷(duan)出渦輪流量計的(de)計量性能與葉輪(lun)的葉片傾斜角有(you)關，筆者選取不同(tong)💜θ角的葉輪在同一(yi)台㊙️渦輪流量計上(shang)進行試驗，分析其(qi)對渦輪流量計的(de)影🌂響。
2試驗及試驗(yan)數據分析
2.1試驗介(jiè)紹
　　試驗選取相同(tóng)内徑、外徑的葉輪(lun),隻是葉輪的傾斜(xie)角、葉❤️片數及質量(liang)可能不同,對渦輪(lún)流量計的性能進(jin)行🙇🏻研究。葉輪傾斜(xie)角的平面圖如圖(tú)1所示。

2.2試驗及試驗(yàn)數據處理
　　計算流(liu)量計的相對示;值(zhi)誤差爲:

　　式中:Eij爲第(dì)i檢定點第j次檢定(ding)被檢流量計的相(xiang)對示值誤差,%;Vij爲第(di)i檢定點第j次檢定(ding)時流量計顯示的(de)累積流量值,m3;(V,)ij爲第(di)i檢定點第j次檢定(dìng)時标準器換算到(dao)流量計處狀态的(de)累積💋流量值,m3。
　　試驗(yàn)選取一台0.5級标準(zhun)的TGM/G250/DN80/PN16氣體渦輪流量(liàng)計，選用兩種🤩不同(tong)參數的葉輪,在試(shi)驗中研究葉輪對(dui)渦輪流量計計量(liàng)性能的影響。
試驗(yan)所用葉輪A與B的差(chà)别見表1。

　　試驗之前(qian)，分别對裝有不同(tóng)葉輪的渦輪流量(liang)計進🍉行空載計🐪時(shí),見表2。

選用葉輪A時(shi)的試驗數據見表(biao)3。
選用葉輪B時的試(shì)驗數據見表4。
　　根據(jù)表3和表4作出葉輪(lun)A和葉輪B的誤差曲(qǔ)線圖,如圖2和圖3所(suǒ)🏃🏻‍♂️示,葉輪A在流量20~400 m2/h時(shí),0.5級是合格的，在100m3/h誤(wù)差出現突變情況(kuang);葉輪✊B在流量12~400m*/h時,0.5級(jí)是合格的。
根據表(biao)3和表4作出葉輪A和(he)葉輪B的誤差對比(bi)圖,如圖4所示。

　　由圖(tú)4可以看出，葉輪B的(de)誤差曲線在流量(liàng)點50~400 m3/h的線性比葉輪(lún)A的線性要好;在流(liú)量點8~12 m3/h，誤差大概爲(wèi)-1%~- -3%左右，均爲不合格(gé)點。

3結論
通過試驗(yàn)，分别對不同傾斜(xié)角葉輪進行研究(jiū),得出如下結論:
(1)葉(ye)輪B在小流量點的(de)誤差優于葉輪A;
(2)兩(liǎng)葉輪在流量點100m3/h都(dou)出現誤差突變;
(3)葉(yè)輪A在線性區誤差(chà)更趨近零點;
(4)葉輪(lun)B在線性區誤差偏(pian)離零點,但是仍在(zai)誤:差範圍内;
(5)對于(yu)量程大的渦輪流(liu)量計,應該優選傾(qīng)斜角較小的葉輪(lun);而對于量程小的(de)渦輪流量計，應該(gai)優選傾斜角較大(dà)的葉輪;
(6)在小流量(liang)點區域,不管是葉(yè)輪A還是葉輪B,計量(liang)誤差仍然很大。
　　總(zong)之，葉輪傾斜角隻(zhi)影響誤差曲線在(zai)線性區偏離零點(dian)的😘幅🏃‍♀️度,但是在小(xiao)流量點誤差仍然(ran)很大,給貿易計量(liang)帶來了不公平，因(yīn)此,接下來的研究(jiū)工作主要是解決(jue)小流量點誤差偏(pian)大的問題。

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