摘要：對DN100渦(wō)輪流量計 進行(hang)了基準實驗、上(shàng)遊90°單彎頭.90°雙彎(wān)頭和90°單彎頭+DN150變(biàn)DN100漸縮管+90°單彎頭(tou)共17組實流實驗(yan)。以僅表系數、平(píng)均僅表系數相(xiàng)對誤差、線性度(dù)和不确定度作(zuò)爲評價指标，根(gen)據實驗結果最(zuì)終給出了渦輪(lun)流量計在3種安(an)裝條件下的推(tui)薦前後直管段(duan)長度,此時3種安(an)裝條件對渦輪(lun)流量計的測量(liàng)影響才能忽略(lue)。
0引言
　　流量是現(xiàn)代:工業測量中(zhong)的-一個重要參(can)數。渦輪流量計(ji)具有測量精度(dù)高、量程範圍寬(kuan)、重複性與動态(tài)特性好等特點(diǎn)中，廣泛用于流(liu)量測量領域，例(li)如航空發動機(jī)試車台、發動機(ji)附件試驗器、發(fa)動機半物理仿(pang)真試車台實驗(yàn)中均選用渦輪(lún)流量計對燃油(you)流量進行測量(liàng)。
　　渦輪流量計的(de)安裝要求較高(gao)，其上下遊需有(you)足夠.長的直管(guǎn)段，同軸同口徑(jing)安裝。美國國家(jiā)标準與技術.研(yán)究院(NIST)曾對上遊(you)安裝90°單彎頭和(he)異面90°雙彎頭分(fèn)别進行了試驗(yàn)研究，對上遊彎(wān)頭和漸縮管對(dui)渦輪流量計測(ce)量性能進行了(le)試驗研究,并對(dui)渦輪流量計前(qian)導流器的結構(gou)和性能也進行(háng)了相關研究，針(zhēn)對直管段長度(du)對渦輪流量計(jì)精度的影響進(jìn)行了分析”。但是(shi)在渦輪流量計(jì)的使用與檢定(ding)校準過程中，上(shang)下遊直管段的(de)通徑往往不會(hui)與流量計的通(tōng)座努整一緻，同(tóng)樣會直接影響(xiǎng)渦輪流量計的(de)精度和校準結(jié)果，目前國内尚(shàng)未進行相關的(de)試驗。本文選取(qu)了典型渦輪流(liú)量計，進行了渦(wō)輪流量計變口(kǒu)徑管路試驗。
1試(shi)驗裝置
　　渦輪流(liú)量計是一種流(liu)量測量儀表，流(liu)動流體的動力(li)驅使渦輪葉片(piàn)旋轉，其旋轉速(su)度與體積流量(liàng)近似成比例。通(tōng)過流量計的流(liu)體體積值是以(yǐ)渦輪葉輪轉數(shu)爲基準的。渦輪(lun)流量計主要由(yóu)傳感器和轉換(huàn)器組成。使用儀(yi)表K系數或累積(ji)流量來計算流(liú)量計的示值誤(wù)差。
 
　　式中:K爲儀表(biao)系數，m-3或L-1;N爲流量(liàng)計顯示儀表測(ce)得的脈沖數;V爲(wèi)标準裝置測得(dé)的實際體積，m3或(huo)L。
　　本次試驗所使(shǐ)用的标準裝置(zhì)爲燃油動态流(liú)量标準裝置，該(gāi)裝置采用體積(jī)管法，測量擴展(zhan)不确定度爲U=0.05%(k=2)，其(qí)原理如圖1所示(shì)。
 
　　燃油動态流量(liang)标準裝置的工(gong)作原理爲:工作(zuo)過程中電機旋(xuan)轉，驅動滾珠絲(sī)杠帶動标準體(tǐ)積管活塞左行(háng),排出液體流經(jīng)控制閥門及被(bèi)檢流量計後，經(jīng)過過濾器回到(dao)儲油箱;同時，儲(chǔ)油箱裏的油經(jīng)過下遊管段進(jin)入标準體積管(guǎn),,
2試驗内容
　　研究(jiu)中選擇常用的(de)CL系列渦輪流量(liang)計和LWGY系列渦輪(lún)流量計進行試(shi)驗。分别選取DN4，DN6和(he).DN10口徑的流量計(jì)，且均爲0.5級。
　　圖2爲(wèi)本次試驗渦輪(lun)流量計的安裝(zhuāng)示意圖,圖中D爲(wei)被校渦輪流量(liàng)計的通徑,d爲上(shang)下遊直管段的(de)内壁直徑。依據(jù)JJG1037-2008《渦輪流量計檢(jiǎn)定規程》的要求(qiú)，保證上下遊的(de)直管段與被校(xiao)流量計同軸安(an)裝，并且連接處(chù)的密封墊不得(dé)凸入流體管道(dao)内，上遊直管段(duan)長度爲20D,下遊直(zhi)管段長度爲10D。試(shi)驗過程中，保證(zheng)試驗流體爲單(dan)相液體，介質爲(wèi)航空燃油RP-3,
 
　　在試(shi)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(hang)7次校準測試。設(she)K爲渦輪流量計(ji)通徑與直管段(duàn)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(xuǎn)擇詳見表1。
 
3試驗(yan)結果
　　選取h=1，即以(yǐ)上下遊管路直(zhí)徑與渦輪流量(liang)計的口徑完全(quan)一緻時渦輪流(liu)量計的值作爲(wei)标準值,用K,表示(shi)，根據式(3)對其它(ta)工況下試驗數(shù)據進行無量綱(gāng)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(xì)數,m-3或L-1;Ki爲其它工(gong)況下的儀表系(xi)數，1m-3或L-1。
　　圖3圖5别爲(wei)流量計的K系數(shù)曲線圖和無量(liàng)綱化後的差值(zhí)比曲線圖。
 
　　從(cong)K系數曲線圖中(zhōng)可以看出，不同(tong)直管段口徑會(huì)影響儀表K系數(shu),但是與儀表本(ben)身K系數的變化(huà)趨勢緻。
 
 
 
　　從K系數(shù)差值比曲線圖(tu)中可以看出，直(zhí)管段通徑d與流(liú)量計通徑D的差(chà)值越大，則對K系(xì)數的影響越嚴(yán)重。對于CL系列渦(wo)輪流量計，若d<D，則(ze)儀表K系數會減(jiǎn)小;若d>D,則儀表K系(xi)數會增大;而對(duì)于LWGY系列渦輪流(liú)量計，d的變化與(yǔ)儀表K系數之間(jian).無明顯對應關(guan)系。
　　通過式(4)對不(bú)同工況下儀表(biao)系數波動0情況(kuang)進行計算。
 
　　式中(zhong):Kmax爲同一流量點(diǎn)下不同工況下(xia)儀表系數最大(da)值;Kmin爲同一流量(liang)點下不同工況(kuang)下儀表系數最(zuì)小值。
　　從表2中可(kě)以得到，試驗中(zhōng)系數最大相差(cha)2.7%之多，所選進行(háng)試驗渦輪流量(liang)計最大允許誤(wù)差爲0.5級,直管段(duàn)口徑改變造成(chéng)的誤差遠遠超(chao)過流量計的最(zuì)大允許誤差。
 
4結(jie)論
　　在渦輪流量(liang)計的檢定校準(zhun)過程中，校準實(shí)驗室會.保證直(zhí)管段口徑與流(liú)量計口徑--緻，而(ér)在實際使用過(guo)程中，直管段口(kou)徑往往很難滿(mǎn)足要求，因此直(zhi)接應用檢定校(xiao)準結果，勢必引(yin)入誤差。建議各(ge)單位在設計渦(wo).輪流量計上下(xià)遊管路時務必(bi)保證JJG1037-2008《渦輪流量(liàng)計檢定規程》中(zhong)的安裝條件，對(dui)于精度佳渦輪(lun)流量計，必要時(shi)，應當将渦輪流(liu)量計上下遊直(zhí)管段與流量計(jì)一同送至檢定(ding)單位，以減少直(zhí)管段口徑和長(zhǎng)度不同而引人(ren)的誤差。

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