摘要:渦輪(lún)流量計 在安(ān)裝和使用過(guò)程中往往存(cún)在直管段口(kǒu)徑與流量計(jì)通👨‍❤️‍👨徑不完全(quán)一緻的現象(xiàng)。選取CL系列和(hé)LWGY系列渦♻️輪流(liú)量計🈚，在燃🈲油(you)動态流💰量标(biāo)準裝置上進(jin)行了上☀️下遊(yóu)直管段不同(tong)口徑💚條件下(xia)的校準㊙️試驗(yàn)，從而得到直(zhi)管段口徑對(duì)渦輪流量計(jì)K系數的影💃🏻響(xiang)。試驗證明，直(zhí)管段口徑所(suǒ)引入的誤差(chà)不可忽🌈視，因(yin)此在使👣用或(huo)校準渦輪流(liú)量計時應務(wù)必保證直管(guǎn)段口徑與流(liú)量計通徑一(yi)緻。
0引言
　　流量(liàng)是現代工業(ye)測量中的一(yī)個重要參數(shù)。渦輪流🍓量計(jì)具有測量精(jing)度高、量程範(fàn)圍寬、重複性(xìng)與動态特性(xing)💜好等特點［1］，廣(guǎng)泛用于🐕流量(liang)測量領域，例(li)如航空發動(dong)機試車台🔴、發(fā)動機附件試(shì)驗器、發動機(jī)半物理仿真(zhen)試車台實驗(yan)中均選用渦(wo)輪流量計對(duì)燃油流🌈量進(jin)行測量［2-3］。
　　渦輪(lun)流量計的安(an)裝要求較高(gāo)，其上下遊需(xu)有足夠長的(de)直✔️管段💚，同軸(zhou)同口徑安裝(zhuang)。美國國家标(biao)準與技術研(yán)究院(NIST)曾對上(shàng)遊安裝90°單彎(wan)頭和異面90°雙(shuang)彎頭分🛀别進(jìn)行了試驗研(yan)究［4］，天🚶津大學(xue)🏒對上遊彎頭(tóu)和漸縮管對(dui)渦輪🚶流量計(ji)測量性能進(jin)行了試驗研(yán)究，并對渦輪(lun)流量計前導(dao)流器的結構(gòu)和性能也進(jìn)行了相關研(yán)究［5-6］，哈爾濱💛工(gong)業大學針對(duì)直管段長度(dù)對渦輪流量(liàng)計精度的影(ying)響進行了分(fen)析［7］。但是在渦(wo)輪流量計的(de)使用與檢定(dìng)校準過程中(zhong)，上下遊直管(guan)段的通🈲徑往(wǎng)往不會與流(liú)量計的通徑(jìng)💋完全一緻，同(tóng)樣♉會直接影(ying)響渦輪流量(liang)計的準🧑🏽‍🤝‍🧑🏻确度(dù)和校準結果(guo)，目前國🔴内尚(shang)未進行相關(guan)的試驗。選取(qǔ)了典型渦輪(lún)流量計🏒，進行(háng)了渦輪流量(liang)計變口徑管(guǎn)路試驗。
1試驗(yan)裝置
　　渦輪流(liu)量計是一種(zhong)流量測量儀(yi)表，流動流體(ti)的動力🏃🏻‍♂️驅使(shi)🛀渦輪葉片旋(xuán)轉，其旋轉速(su)度與體積流(liú)量近似成比(bǐ)例。通過流量(liang)計的流體體(ti)積值是以渦(wō)輪葉輪轉數(shù)爲基準的。渦(wō)輪⁉️流量計主(zhu)要由傳感器(qi)和轉換器組(zu)成❌。使用儀表(biao)K系數或累積(jī)流量來計算(suan)流量❗計的示(shi)值誤差［8］。

　　式中(zhong):K爲儀表系數(shu)，m-3或L-1;N爲流量計(ji)顯示儀表測(cè)得的脈沖數(shù);V爲标準裝置(zhì)測得的實際(jì)體積，m3或L。
所使(shǐ)用的标準裝(zhuang)置爲燃油動(dong)态流量标準(zhǔn)裝置，該裝置(zhi)采用體積管(guan)法，測量擴展(zhan)不确定度爲(wei)U=0.05%(k=2)，其原理如圖(tú)✔️1所示。

　　燃油動(dòng)态流量标準(zhǔn)裝置的工作(zuo)原理爲:工作(zuò)過程中電🥰機(ji)🍓旋轉🌂，驅動滾(gun)珠絲杠帶動(dong)标準體積管(guan)活塞左行，排(pai)出液體流經(jīng)控制閥門及(jí)被檢流量計(ji)後，經🏃‍♂️過過濾(lü)器回到儲油(yóu)箱;同時，儲油(yóu)箱裏㊙️的油經(jīng)過下遊管段(duàn)進入标準體(ti)積管［9］。
2試驗内(nei)容
　　選擇常用(yòng)的CL系列渦輪(lún)流量計和LWGY系(xì)列渦輪流量(liang)計進行試驗(yàn)。分别選取DN4，DN6和(he)DN10口徑的流量(liang)計，且均爲0.5級(jí)。
　　圖2爲渦輪流(liu)量計的安裝(zhuāng)示意圖，圖中(zhōng)D爲被校渦輪(lún)流量計的通(tōng)徑，d爲上下遊(yóu)直管段的内(nei)壁直徑。依據(jù)JJG1037-2008《渦輪流量計(ji)檢定規程》的(de)要求，保證上(shàng)下遊的直管(guǎn)㊙️段與被校流(liu)量計同軸🧑🏾‍🤝‍🧑🏼安(an)裝，并且連接(jie)處的密封墊(niàn)不得凸入流(liú)體管道内［9］，上(shàng)遊直管段長(zhǎng)度爲20D，下遊直(zhi)管段長度爲(wei)10D。試驗過程中(zhōng)，保證試驗流(liu)體爲單相液(ye)🈲體，介質爲航(hang)空燃油ＲP-3。

　　在試(shi)驗過程中，爲(wèi)每隻流量計(ji)配制了7組不(bu)同口徑🐇的💞直(zhí)㊙️管段，對每隻(zhi)流量計進行(háng)7次校準測試(shì)。設K爲渦📞輪流(liú)量計通徑與(yu)直管段通徑(jìng)的比值，則有(you)

　　其中，0.75＜K＜1.2。在此基(jī)礎上，每次試(shi)驗過程中，根(gen)據流量計的(de)🏃流量範圍，選(xuan)取9個流量點(diǎn)，每個流量點(dian)校準3次。流量(liang)計的銘牌信(xin)息及直🚶‍♀️管段(duan)口徑選擇詳(xiang)見表1。

3試驗結(jie)果
　　選取h=1，即以(yǐ)上下遊管路(lù)直徑與渦輪(lun)流量計的口(kou)徑完全一🏒緻(zhi)時渦輪流量(liàng)計的值作爲(wei)标準值，用KU表(biao)示，根據式(3)對(duì)其它💯工況下(xià)試驗數據進(jin)行無量綱化(hua)。

　　式中:E爲其它(ta)工況與标準(zhun)工況下的系(xì)數差值比;KU爲(wei)标準👅工況✍️下(xia)的儀表系數(shu)，m-3或L-1;Ki爲其它工(gōng)況下的儀表(biǎo)系數，m-3或L-1。
　　圖3～圖(tu)8分别爲流量(liang)計的K系數曲(qǔ)線圖和無量(liàng)綱化後的💔差(chà)值比曲☂️線圖(tú)。

　　從(cong)K系數曲線圖(tu)中可以看出(chū)，不同直管段(duan)口徑會影響(xiang)儀表K系數👈，但(dàn)是與儀表本(běn)身K系數的變(bian)化趨勢一緻(zhi)。

　　從K系數差值(zhi)比曲線圖中(zhong)可以看出，直(zhi)管段通徑d與(yǔ)流量計通徑(jing)⁉️D的差值越大(da)，則對K系數的(de)影響越嚴重(zhòng)。對于CL系列渦(wō)輪流量計，若(ruò)d＜D，則儀表K系數(shu)會減小;若d＞D，則(ze)儀表K系✂️數會(hui)增大;而對于(yú)LWGY系列渦輪流(liu)💃量計，d的變化(hua)與儀表K系數(shu)之間無明顯(xian)對應關系。
　　通(tong)過式(4)對不同(tong)工況下儀表(biǎo)系數波動Δ情(qíng)況進行計算(suan)。

　　式中:Kmax爲同一(yī)流量點下不(bu)同工況下儀(yi)表系數最大(da)值🌐;Kmin爲同一流(liu)量點下不同(tong)工況下儀表(biǎo)系數最小值(zhí)。
　　從表2中可以(yǐ)得到，試驗中(zhōng)系數最大相(xiang)差2.7%之多，所選(xuǎn)🌈進行試驗💞渦(wō)輪流量計最(zuì)大允許誤差(cha)爲0.5級，直管段(duàn)口徑改變造(zào)成的誤差遠(yuǎn)遠超過流量(liang)計的最大允(yun)🏃許誤差。

4結論(lùn)
　　在渦輪流量(liàng)計的檢定校(xiao)準過程中，校(xiao)準實驗室會(huì)保證直管段(duàn)口徑與流量(liàng)計口徑一緻(zhi)，而在實際使(shi)用過程中⛱️，直(zhí)管段口😘徑往(wang)往很難滿足(zu)要求，因此直(zhi)接應用🌏檢定(ding)校準結果，勢(shì)必引入誤差(cha)。建議各單位(wèi)在設計渦輪(lún)流量計💚上下(xia)遊管❄️路時務(wù)必保證JJG1037-2008《渦輪(lún)流量計檢定(ding)規程》中的安(ān)裝條件，對于(yú) 精度高渦輪(lún)流量計 ，必要(yào)時，應當将渦(wo)輪流量計上(shàng)下遊直管段(duàn)與流量計一(yi)同送至檢定(ding)單位，以減少(shǎo)直管段口徑(jìng)和長度不同(tong)而引入的誤(wù)差。

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