摘(zhai)要:通過(guo)對1台DN80氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji) 在1m³/h~1.5max流量(liang)範圍内(nei)進行實(shi)驗，得出(chu)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu)K與❌流量(liang)qr.之間的(de)特性曲(qu)線,表明(ming)在0.8qmin以下(xia)儀表系(xi)數不穩(wen)定，流量(liang)計超差(cha):在 qmax~1.5max範圍(wei)内儀表(biao)系數穩(wen)定性好(hao)，流量計(ji)😘精度高(gao)，由此說(shuo)明實驗(yan)所選型(xing)号的氣(qi)體渦輪(lun)🌂流量計(ji)，儀表系(xi)數在标(biao)稱流量(liang)範圍以(yi)外仍有(you)可能滿(man)足計量(liang)要求🌏，特(te)别是大(da)于标稱(cheng)流量上(shang)限後儀(yi)表系數(shu)仍然穩(wen)定,在學(xue)術研究(jiu)領域擴(kuo)展了思(si)路，也爲(wei)選型應(ying)用提供(gong)🐇了借鑒(jian)的經驗(yan)。
　　氣體渦(wo)輪流量(liang)計具有(you)精度高(gao)、測量範(fan)圍寬、重(zhong)複性🏃好(hao)、壓力損(sun)失小、耐(nai)高壓、多(duo)種顯示(shi)方式、安(an)裝維修(xiu)方✊便、耐(nai)腐蝕等(deng)優點叫(jiao)💜已被廣(guang)泛應用(yong)于天然(ran)氣貿易(yi)結算計(ji)👄量，甚至(zhi)還作爲(wei)量值傳(chuan)遞的标(biao)準儀表(biao)。
　　根據其(qi)計量原(yuan)理，流量(liang)計的傳(chuan)感器應(ying)有一個(ge)經标準(zhun)裝置☔檢(jian)定👄給出(chu)的儀表(biao)系數，其(qi)精度和(he)流量範(fan)圍必須(xu)滿足流(liu)量計技(ji)術規範(fan)的要求(qiu)，正确的(de)儀表系(xi)☁️數值是(shi)保證流(liu)👄量計計(ji)量精度(du)🐉的基本(ben)🔞保證。在(zai)理想🚶狀(zhuang)态下，也(ye)就是假(jia)定渦輪(lun)處于勻(yun)速運動(dong)的平衡(heng)狀态,機(ji)械摩擦(ca)阻力矩(ju)和流體(ti)阻力矩(ju)都足夠(gou)小甚至(zhi)可以忽(hu)略不計(ji)的狀态(tai),儀表系(xi)數與流(liu)量的關(guan)系爲(1)式(shi):
 
　　式中:f爲(wei)脈沖頻(pin)率:qv爲流(liu)體體積(ji)流量;Z爲(wei)渦輪葉(ye)片數✉️:θ爲(wei)葉🔆片結(jie)構角;A爲(wei)流通截(jie)面積;r爲(wei)葉片平(ping)均半徑(jing).
　　可見，理(li)想特性(xing)僅與渦(wo)輪流量(liang)計的結(jie)構參數(shu)有關，與(yu)流體的(de)流動狀(zhuang)況無關(guan),儀表系(xi)數爲一(yi)個常數(shu)，在K-qv圖上(shang)爲一平(ping)行于橫(heng)軸的直(zhi)線。
　　在已(yi)報道的(de)很多文(wen)獻及書(shu)籍中，作(zuo)者都通(tong)過建立(li)數學模(mo)型🌈來對(dui)氣體渦(wo)輪流量(liang)計的工(gong)作特性(xing)進行較(jiao)爲⛱️詳細(xi)地分析(xi)與描述(shu)💛、但在實(shi)際應用(yong)的過程(cheng)中儀表(biao)系數K與(yu)流量qv之(zhi)間⛷️呈現(xian)出來的(de)關系究(jiu)竟是否(fou)符合已(yi)有的結(jie)論呢?而(er)對于标(biao)稱流量(liang)範圍之(zhi)外,尤其(qi)是當實(shi)際流量(liang)超出标(biao)💁稱流量(liang)上限⚽後(hou)，儀表系(xi)數與流(liu)量之間(jian)的關系(xi)又呈現(xian)什麽樣(yang)的狀态(tai)呢🧡?目前(qian)這方面(mian)還鮮有(you)人進行(hang)研究。對(dui)此基于(yu)以下實(shi)驗進行(hang)相關分(fen)析。
1實驗(yan)方案
1.1環(huan)境條件(jian)
　　溫度24~25℃,相(xiang)對濕度(du)30%~35%，大氣壓(ya)力94~95kPa,采用(yong)表後取(qu)壓。
1.2實驗(yan)設計
　　實(shi)驗選用(yong)了1台DN80的(de)氣體渦(wo)輪流量(liang)計，其标(biao)稱流量(liang)範圍爲(wei)20~400m³/h,精度等(deng)級爲1.0級(ji)。由于實(shi)驗是研(yan)究性的(de)而不是(shi)對流量(liang)計的檢(jian)定，并考(kao)慮🔞到實(shi)驗用臨(lin)界流噴(pen)嘴氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi)實際情(qing)況，将流(liu)量檢定(ding)範圍确(que)定爲例(li)!:1m³/h~1.5qmax即1~600m³/h，在流(liu)量範圍(wei)内埃勻(yun)選取35個(ge)流量點(dian),共進行(hang)188組實驗(yan),得到的(de)流量計(ji)K-qv曲線如(ru)圖1所示(shi)。
 
2數據分(fen)析
　　由表(biao)1實驗數(shu)據知，在(zai)1m³/h時無信(xin)号輸出(chu)，2m/h時開始(shi)有流量(liang)🌈，說明其(qi)始動流(liu)量在1~2m³/h之(zhi)間間。在(zai)流量計(ji)的流量(liang)大于始(shi)動流量(liang)而小于(yu)傳感器(qi)流量下(xia)限的情(qing)況下，儀(yi)表系數(shu)K随🌈着流(liu)量qv的增(zeng)大🚶‍♀️而迅(xun)速增大(da)，此時流(liu)體處于(yu)層流流(liu)動狀态(tai),其特性(xing)受軸承(cheng)摩擦力(li)、流體黏(nian)性阻力(li)影響較(jiao)大♍B!:當流(liu)量低于(yu)🌍0.8qmin時，儀表(biao)系數随(sui)着流量(liang)迅速變(bian)化，其測(ce)量誤差(cha)在流量(liang)計的允(yun)差範圍(wei)外📐，儀表(biao)✍️系數本(ben)身不準(zhun)确,不能(neng)作爲實(shi)際檢測(ce)流量.
　　儀(yi)表系數(shu)K在30m/h處出(chu)現峰值(zhi),該點爲(wei)層流與(yu)紊流的(de)交界點(dian)，在此之(zhi)後流體(ti)處于紊(wen)流狀态(tai)，儀表系(xi)數則開(kai)始呈🌐現(xian)出常數(shu)🏒的特征(zheng)，當🔞流體(ti)黏度确(que)定時，儀(yi)表系數(shu)與傳💔感(gan)器的結(jie)構尺寸(cun)有關;而(er)在qmax~1.5qmax的流(liu)量範圍(wei)内，儀表(biao)系數仍(reng)然具有(you)非常好(hao)的穩定(ding)性。具體(ti)儀表系(xi)⭐數及線(xian)性度、重(zhong)複性列(lie)于💁表1.
　　依(yi)據JJG1037-2008(渦輪(lun)流量計(ji))國家計(ji)量檢定(ding)規程，渦(wo)輪流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu)K,線性度(du)EL和重複(fu)性E,分别(bie)定義爲(wei):
 
　　式中:(E)爲(wei)第i個測(ce)量點的(de)系數重(zhong)複性;Kr爲(wei).第i個流(liu)量點的(de)平均儀(yi)表系數(shu):n爲第i個(ge)流量點(dian)的測量(liang)次數:Kij爲(wei)第i個流(liu)量點第(di)j次測量(liang)✍️得到的(de)儀表系(xi)數值;`K爲(wei)流量計(ji)儀表系(xi)數值;(Ki)max爲(wei)各流量(liang)🐇點系數(shu)💁Ki中最大(da)值:(Ki)min爲各(ge)流量點(dian)系數K中(zhong)最小值(zhi):EL爲線性(xing)度。
　　從表(biao)1中數據(ju)可以看(kan)出，在qmin~0.2qmax的(de)流量範(fan)圍内，儀(yi)表系數(shu)出現峰(feng)值,線性(xing)度爲0.590%,重(zhong)複.性爲(wei)0.069%，其測量(liang)誤差已(yi)在允⭐差(cha)範圍内(nei)(±2%)，符合流(liu)量計精(jing)度要求(qiu):在0.2qmax~1.5qmax的流(liu)量範圍(wei)内👄，儀表(biao)系數始(shi)終👨‍❤️‍👨處于(yu)穩定的(de)狀态,尤(you)其是在(zai) qmax~1.5q,max的流量(liang)範圍内(nei)，線性度(du)僅爲0.109%，重(zhong)複性高(gao)達0.046%,儀表(biao)系數變(bian)化幅🔴度(du)非常小(xiao)，流量計(ji)的測量(liang)正确率(lü)就非🆚常(chang)高。
 
3結論(lun)與讨論(lun)
　　實驗通(tong)過對不(bu)同流量(liang)範圍内(nei)儀表系(xi)數與流(liu)量關系(xi)的研🔴究(jiu)，可以看(kan)出,渦輪(lun)流量計(ji)儀表系(xi)數可以(yi)分爲兩(liang)段"即線(xian)性段和(he)非線性(xing)段，非線(xian)性段内(nei)儀表系(xi)數随流(liu)量變化(hua)有較大(da)變化，線(xian)性段儀(yi)表系數(shu)也有😘一(yi)定變化(hua)💚，但幅度(du)非常小(xiao)，而在💋qmax~1.5qmax的(de)範圍内(nei)🔴,儀表系(xi)數💚仍然(ran)處于非(fei)常穩定(ding)的狀态(tai)，該實驗(yan)結論是(shi)其他研(yan)究中沒(mei)有涉及(ji)到的，對(dui)渦輪流(liu)量計的(de)實際應(ying)用具有(you)一定的(de)參考意(yi)義。
　　從流(liu)量計的(de)使用壽(shou)命方面(mian)考慮，對(dui)于每日(ri)儀表實(shi)際運行(hang)時✂️間🔱不(bu)超過8h的(de)斷續工(gong)作場合(he),選擇實(shi)阿使用(yong)時最大(da)流量的(de)1.3倍作爲(wei)流量範(fan)圍上限(xian)，對于每(mei)日儀表(biao)實際運(yun)行時間(jian)不低于(yu)8h的連續(xu)工作場(chang)合，選擇(ze)實際使(shi)用時最(zui)大流量(liang)的1.4倍作(zuo)爲流量(liang)範圍上(shang)限，而儀(yi)表下限(xian)流量以(yi)實際使(shi)用最小(xiao)流量的(de)0.8倍爲合(he)适隊本(ben)次實驗(yan)結果也(ye)證明在(zai)這些流(liu)量範圍(wei)内儀表(biao)系數是(shi)符合檢(jian)測精度(du)要🥰求的(de)。

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