摘要: 對(duì)渦街流(liu)量計 來(lai)說，出廠(chǎng)檢定不(bú)但對于(yu)确定儀(yí)表性能(neng)參數是(shi)必🏃不可(ke)少的✂️，對(duì)🍓于發現(xiàn)整體安(an)裝乃至(zhì)零部件(jian)制造質(zhi)量問題(ti)也是至(zhì)🏃🏻‍♂️關重要(yao)的。對渦(wō)街流量(liàng)計測量(liàng)特性做(zuo)了簡要(yao)的介紹(shào)，采用現(xiàn)場實⛷️驗(yàn)的方法(fa)，通過在(zai)蘭州石(shí)化公司(si)水、氣兩(liǎng)套标準(zhun)裝置上(shàng)檢定數(shù)據的對(duì)比，試着(zhe)分析🈲探(tàn)讨在一(yi)定❄️雷諾(nuo)數範圍(wei)内，檢定(dìng)介質😘是(shì)否會對(dui)渦街流(liu)量計的(de)儀表系(xi)數産生(shēng)影響❓。
1 渦(wō)街流量(liàng)計原理(li)
　　在流動(dong)的流體(tǐ)中插入(rù)一個斷(duàn)面爲非(fei)流線型(xíng)的柱狀(zhuang)物體時(shi)，從柱狀(zhuàng)物體兩(liang)側會産(chǎn)生兩列(liè)交替産(chan)生的旋(xuan)渦。這✨個(ge)現象被(bei)稱爲“卡(ka)門渦街(jiē)”現象。
　　漩(xuán)渦列在(zai)漩渦發(fa)生體下(xia)遊非對(duì)稱地排(pai)列。研究(jiu)表明旋(xuan)渦分離(lí)的頻率(lü)與介質(zhi)流速成(cheng)正比，與(yǔ)柱體的(de)寬度成(chéng)反💚比。根(gēn)據卡門(mén)渦⭐街原(yuán)理，有如(rú)下關系(xi)式:

　　式中(zhong): 漩渦的(de)發生頻(pin)率爲 f，被(bei)測介質(zhì)流動的(de)平均速(su)度爲 V，漩(xuán)渦發生(shēng)體迎面(miàn)寬度爲(wèi) d，管道内(nei)徑爲 D，Sr爲(wèi)斯特勞(láo)哈✨爾數(shù)🔆。根據卡(kǎ)門渦街(jiē)原理，有(you)如下關(guān)系式:
管(guan)内體積(ji)流量
　　由(you)上面的(de)式子可(ke)見，在管(guǎn)徑和柱(zhù)體寬度(dù)已知的(de)情況‼️下(xià)，隻要測(cè)量旋渦(wo)頻率便(bian)可測出(chu)流體流(liu)速和瞬(shun)時流🌈量(liàng)。

式中: K———流(liu) 量 計 的(de) 儀 表 系(xì) 數，脈 沖(chòng) 數/m3( P/m3) 。
　　K 除了(le)與漩渦(wō)發生體(tǐ)、管道的(de)幾何尺(chi)寸有關(guan)外，還與(yu)斯特勞(láo)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼哈⛱️爾數(shù)有關。圖(tú) 1 所示爲(wei)漩渦發(fā)生體的(de)斯特❤️勞(lao)哈爾數(shu)與管⛹🏻‍♀️道(dao)雷諾數(shù)的關系(xì)。
　　斯特勞(láo)哈爾數(shù)( Sr) 是通過(guò)試驗确(que)定的無(wú)因次數(shu)。圖 1 中表(biǎo)示出❌了(le)斯特勞(lao)哈爾數(shu)( Sr) 和雷諾(nuo)數( Re) 的關(guan)系，曲線(xian)的平直(zhí)部分對(dui)應👉渦街(jie)流量🔴計(jì)正常測(ce)量的範(fan)圍。隻要(yao)🍉檢測出(chu)頻率 f 就(jiu)🏒可以求(qiú)得管内(nei)📧的流速(su)。

　　由以(yǐ)上的分(fen)析可以(yǐ)看出在(zai)一定的(de)雷諾數(shù)範圍内(nei)，渦街流(liu)量計🍉輸(shū)出頻率(lǜ)信号同(tóng)流過測(ce)量管的(de)體積流(liú)量之間(jiān)🙇🏻的關系(xì)不受流(liu)體物性(xìng)( 密度、黏(nián)度) 和組(zǔ)分💜的影(ying)響，即流(liu)量系數(shu)隻與旋(xuán)渦發生(sheng)體及管(guan)道的形(xíng)狀尺寸(cùn)有關，與(yu)檢定介(jie)質無關(guan)。因此，隻(zhi)要在一(yī)種典型(xíng)介質中(zhōng)标定其(qí)流量系(xi)數，就可(kě)以适應(ying)于各種(zhong)介質。但(dan)是超過(guo)👅這一範(fàn)圍，就可(kě)能要産(chan)生影響(xiang)了。爲了(le)解決前(qian)言中提(ti)出🛀🏻的疑(yi)問，驗證(zhèng)該結💋果(guǒ)在實際(jì)工作中(zhōng)可以參(cān)考。
2 實驗(yan)準備
　　采(cǎi)用的兩(liang)套标準(zhǔn)裝置具(ju)有較高(gao)的不确(que)定度和(hé)穩定度(du)，并且通(tōng)過甘肅(sù)省質量(liàng)技術監(jian)督局的(de)考核認(rèn)證，可以(yi)作爲計(ji)♌量标準(zhun)向🐪下傳(chuan)遞。
裝置(zhi) 1: 0. 5 級負壓(yā)法音速(su)噴嘴氣(qì)體流量(liàng)标準裝(zhuang)置———氣标(biāo)。
裝置 2: 0. 05 級(jí)質量法(fa)水流量(liàng)标準裝(zhuang)置———水标(biāo)。
被檢對(dui)象: 選用(yong)一台脈(mò)沖輸出(chu)、準确度(du)等級 1. 0級(jí)、儀表線(xiàn)⛷️性和重(zhong)複⭐性較(jiào)好的北(bei)京菲薄(báo) DN150 渦街流(liú)量計作(zuò)爲被測(cè)流量計(jì)。
3 實驗數(shu)據

4 實驗(yan)數據分(fen)析
1) 首先(xiān)，檢定時(shí)盡量選(xuǎn)擇流量(liàng)點對應(ying)的雷諾(nuò)數在 2 × 104～ 7.2×106範(fàn)圍内，确(què)保🔱流量(liàng)計的測(ce)量結果(guo)的準确(què)性，且在(zai)兩套裝(zhuāng)置上流(liú)🈚量點🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的(de)雷諾數(shù)盡量相(xiàng)近，從而(er)可以驗(yàn)證🔴公式(shi)(3)是否在(zai)實‼️際應(yīng)用中可(kě)以成立(lì)，即渦街(jie)流量計(ji)在檢定(dìng)範圍内(nèi)，儀表系(xì)數是否(fǒu)和檢定(dìng)介質無(wu)關。
2)表1、2分(fèn)别是流(liú)量計在(zài)液體流(liu)量标準(zhǔn)裝置、氣(qi)體流量(liàng)标準裝(zhuāng)置上通(tong)過實際(jì)檢定得(dé)到的檢(jiǎn)定數據(jù)，兩套裝(zhuang)置各自(zì)檢定結(jié)果的儀(yi)✍️表線性(xìng)、重複性(xìng)均合格(ge)。但從兩(liǎng)個💋裝置(zhi)檢測數(shù)據🔴比對(dui)分析看(kàn)來✏️，在合(he)适雷諾(nuo)數範圍(wéi)内，同樣(yang)一台檢(jian)定合格(gé)的渦街(jie)流量計(ji)，在不👈同(tóng)介質的(de)标準裝(zhuāng)置上檢(jian)定數據(ju)相差還(hái)是很明(míng)顯的，儀(yí)表系數(shù)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼相差2.5%左(zuo)右，而且(qie)k系數曲(qu)線趨勢(shì)也并不(bú)相同，如(ru)圖✏️2所示(shì)。

3)從結(jié)果看來(lái)，至少在(zài)這兩套(tao)标準裝(zhuāng)置上，在(zai)蘭州石(shí)化所使(shǐ)用流☀️量(liang)計的檢(jiǎn)定中，不(bu)同檢定(dìng)介質會(huì)對标定(ding)出來的(de)儀表🈲系(xi)數有較(jiao)大影響(xiǎng)。用水标(biao)定的渦(wo)街🤩流量(liang)計，用來(lái)測量空(kong)氣❗或者(zhe)蒸🌐汽，需(xu)要重新(xin)用空氣(qi)再進行(háng)一次标(biāo)定，調整(zheng)系數。
5.實(shi)驗不足(zu)
　　 通過在(zai)兩套标(biao)準裝置(zhi)上的實(shi)際檢定(ding)，可以看(kan)到渦街(jie)流量😄計(ji)‼️的儀表(biǎo)系數的(de)确在不(bú)同介質(zhi)的檢定(ding)裝置上(shàng)有一定(dìng)誤🏃‍♂️差。但(dan)是，實驗(yan)中也仍(reng)然存在(zai)很多不(bú)足:兩套(tào)裝置一(yi)個是正(zheng)📞壓檢定(ding)、一個是(shì)負壓檢(jian)定，而且(qiě)前後直(zhi)管段的(de)長✨度也(yě)不同等(deng)這些因(yin)素也可(kě)能🐪是引(yǐn)起儀表(biao)系數誤(wù)差的🚶‍♀️原(yuan)因。如何(hé)能🈚更好(hao)、更科學(xue)地驗證(zheng)渦街流(liu)🛀量計儀(yi)表系數(shu)不受标(biāo)定介質(zhi)的影響(xiǎng)，仍需要(yào)進一步(bù)的工作(zuo)。

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