渦輪(lún)流量計 是(shi) 速度式流(liú)量計 中的(de)主要種類(lèi)，當被測流(liu)體流過渦(wō)輪流量計(ji)傳感器時(shí)，在💯流體♉的(de)作用下，葉(ye)輪受力旋(xuan)轉，其轉速(su)與管🤞道平(píng)均流速成(chéng)正比，同時(shi)🏃‍♀️，葉片周期(qi)性地切割(gē)電磁鐵産(chǎn)生的磁力(li)線，改變線(xiàn)圈的😘磁通(tong)量🌈，根據電(dian)磁感應原(yuán)理，在🛀🏻線圈(quan)内将感應(yīng)出脈🤞動的(de)電勢信号(hào)，即電脈沖(chong)信号，此電(diàn)脈動信号(hào)的頻率與(yǔ)被測流體(ti)的流🔴量成(chéng)正比。影響(xiǎng)渦輪流量(liang)計精度的(de)主要外部(bu)🐕因素☂️是流(liú)體的流動(dong)狀态，渦輪(lún)😄流量計特(te)性曲線要(yao)保持✍️良好(hǎo)的線性關(guan)系，流過流(liú)量計的流(liú)體應爲充(chong)分發展的(de)流型。
1.旋轉(zhuan)系數與下(xia)遊直管段(duàn)長度之間(jian)的關系
旋(xuán)轉流的旋(xuan)轉強度用(yong)旋轉系數(shù)來表示，旋(xuán)轉系數定(ding)義㊙️爲角動(dong)📧量通量與(yǔ)軸向動量(liang)通量的比(bǐ)值：

式中：ω -- 周(zhou)向速度；
u -- 軸(zhou)向速度；
R -- 管(guǎn)道半徑；
A -- 流(liú)體流過的(de)橫截面積(ji)；
ρ -- 密度。
對于(yu)圓管内的(de)旋轉流，在(zai)r=0.95R處的旋轉(zhuǎn)角度最大(da)，即：

采用多(duō)項叠代的(de)方法，可編(bian)程計算出(chū)在某個值(zhi)時（X 爲圓管(guan)🏒直徑D的倍(bei)數）滿足一(yī)定精度的(de)Sw值：

    常數b和(he)c與流體性(xing)質、雷諾數(shù)和流量有(yǒu)關，需要通(tong)過實驗确(que)定。對于不(bu)可壓縮流(liu)體，b=0.030~0.085，c=0.10~0.50。一般來(lái)說，流量越(yue)大☁️，旋轉流(liú)的衰減💰越(yue)大，由式（3）可(kě)以看出，旋(xuán)轉流發生(sheng)後的直管(guǎn)段越長，旋(xuan)轉流的強(qiang)度越弱，對(duì)渦輪流量(liang)計💃精度的(de)影響越小(xiǎo)。
2.實驗設計(ji)與結果分(fen)析
    爲了在(zai)實驗過程(chéng)中能得到(dao)理想的旋(xuán)轉流體，實(shí)驗🔱中🏃🏻采用(yong)了模拟多(duo)種強度旋(xuán)轉流的發(fā)生器，旋轉(zhuǎn)流發生🏃🏻器(qi)安裝在流(liu)量計上遊(you)來流的起(qǐ)始點處。
    實(shi)驗采用稱(chēng)量法，記錄(lu)電子稱上(shàng)的質量脈(mo)沖數N，N乘以(yǐ)質量脈沖(chong)常數（0.08333），即得(dé)到質量值(zhí)（kg），同時記錄(lù)時間和渦(wō)輪變送器(qì)的脈沖數(shù)，在每個流(liu)量點重複(fu)做三次，記(ji)錄三組數(shù)據，共選擇(zé)5個流量⚽點(diǎn)來覆🌏蓋渦(wo)輪流量計(ji)的測量量(liang)程。流量Q=0.08333N/t，儀(yi)表系數爲(wèi)：

儀表系數(shù)K與旋轉數(shù)Sw成線性關(guan)系，儀表精(jing)度爲：

其中(zhōng)α、d均爲待定(ding)系數。
    根據(ju)實驗所得(de)多組脈沖(chòng)數和流量(liàng)數據，可計(jì)算出儀🥰表(biǎo)精💃🏻度δ值。按(an)δ-X方程及δ和(hé)X數據進行(háng)最小二乘(chéng)法回歸，可(ke)确定α和d的(de)數值。一般(ban)來說，對不(bu)可壓縮流(liú)體，α=1.15~2.20，d=0.016~0.11。
3.直管段(duàn)長度和流(liú)量計精度(dù)的初步預(yù)測
    在工程(chéng)設計中，根(gen)據流體性(xìng)質、流量和(he)雷諾數确(què)定α和d值。這(zhe)樣，按照式(shì)（5）就可以依(yī)不同的流(liú)量計精度(dù)要求，對直(zhí)管段長度(du)進行初步(bù)預測，或确(què)定直管段(duan)長度後，對(duì)流量計的(de)精度做初(chū)步預測。
當(dāng)δ=0.2%時，不同流(liu)量下所需(xū)直管段長(zhǎng)度見表1。
表(biǎo)1 不同流量(liang)下所需直(zhí)管段長度(du)

d	0.0165	0.0385	0.0578	0.0755	0.0801	0.0910	0.106
X	145.05	62.16	41.41	31.70	29.88	26.30	22.58

當X=30時，不同(tong)流量下儀(yi)表精度見(jian)表2。
表2 不同(tóng)流量下預(yù)測的儀表(biǎo)精度

d	0.0165	0.0385	0.0578	0.0755	0.0801	0.0910	0.106
δ	1.33	0.69	0.39	0.23	0.20	0.14	0.10

對流(liu)量計的精(jing)度和直管(guǎn)段的預測(cè)，爲不同精(jing)度要求的(de)渦輪流量(liang)計選擇适(shi)當長度的(de)直管段提(ti)供了理論(lùn)參考。
4.結語(yu)
（1）旋轉數Sw與(yǔ)X成指數關(guān)系，即随着(zhe)下遊距離(li)X的增加，旋(xuan)轉流強😍度(du)以指數方(fāng)式衰減。指(zhi)數系數c和(hé)α值與介質(zhì)的性質，雷(léi)諾數等參(can)數有關。
（2）對(dui)于任一旋(xuán)轉流源，随(suí)着下遊距(ju)離的增加(jiā)，在大流量(liang)區旋轉流(liu)強度衰減(jiǎn)速度快，而(er)在小流量(liang)區，旋轉流(liu)強度衰減(jiǎn)速度要🙇‍♀️慢(màn)一些，因此(ci)，對小流量(liang)的流量計(jì)管道設計(ji)中📧需要加(jia)長直管段(duàn)，以減少旋(xuán)轉流對流(liú)量計精度(du)的影響。
（3）不(bu)論旋轉流(liu)的方向如(ru)何， 流量計(ji) 越靠近旋(xuan)轉流源，流(liú)量計的精(jing)度δ越差，流(liú)量計精度(du)可以按式(shì)（5）進行初步(bù)預測。

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