摘(zhai)要:以(yi)變溫(wen)航空(kong)潤滑(hua)油爲(wei)工作(zuo)介質(zhi)的渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 儀表(biao)系數(shu)修正(zheng)方法(fa)，利用(yong)變溫(wen)航空(kong)潤滑(hua)油流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置🧑🏽‍🤝‍🧑🏻對(dui)4支渦(wo)輪流(liu)量計(ji)在多(duo)個溫(wen)度點(dian)下進(jin)行了(le)😍校準(zhun)試驗(yan)❗，通過(guo)雙指(zhi)數衰(shuai)減函(han)數對(dui)校準(zhun)結果(guo)進行(hang)拟合(he)修正(zheng)。結果(guo)表明(ming)，各溫(wen)度點(dian)和流(liu)量點(dian)渦輪(lun)流量(liang)計儀(yi)表系(xi)數與(yu)校準(zhun)結果(guo)誤差(cha)小于(yu)1%，修正(zheng)方法(fa)具有(you)較好(hao)的通(tong)用性(xing)。
0引言(yan)
　　渦輪(lun)流量(liang)計［1］因(yin)具有(you)重複(fu)性好(hao)、量程(cheng)範圍(wei)寬、适(shi)應性(xing)強、精(jing)度高(gao)及體(ti)積小(xiao)等特(te)點，被(bei)廣泛(fan)應用(yong)于流(liu)量試(shi)驗、石(shi)油計(ji)量、工(gong)業生(sheng)産及(ji)航空(kong)發動(dong)機研(yan)制試(shi)驗等(deng)領域(yu)。目前(qian)，在低(di)粘度(du)工作(zuo)介質(zhi)(如航(hang)空🏃‍♀️煤(mei)油)流(liu)量測(ce)量中(zhong)，渦輪(lun)📱流量(liang)計具(ju)有良(liang)好性(xing)能表(biao)現;而(er)在粘(zhan)溫特(te)性較(jiao)差的(de)航空(kong)潤滑(hua)油流(liu)量測(ce)量中(zhong)，因其(qi)粘度(du)随溫(wen)🐪度變(bian)化較(jiao)大(40℃時(shi)運動(dong)粘度(du)約爲(wei)17cSt，100℃時粘(zhan)度約(yue)爲5cSt)且(qie)渦輪(lun)流量(liang)計對(dui)介質(zhi)粘度(du)較爲(wei)敏感(gan)，直接(jie)使用(yong)渦輪(lun)流量(liang)計校(xiao)準結(jie)果尚(shang)無法(fa)滿足(zu)試驗(yan)要求(qiu)。
以航(hang)空潤(run)滑油(you)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)爲試(shi)驗平(ping)台，對(dui)4支渦(wo)輪🧡流(liu)量計(ji)在不(bu)同溫(wen)度點(dian)進行(hang)校準(zhun)試驗(yan)，對儀(yi)表系(xi)數随(sui)粘度(du)和流(liu)量變(bian)化關(guan)系進(jin)行分(fen)析，并(bing)通過(guo)雙指(zhi)數衰(shuai)減函(han)數對(dui)‼️儀表(biao)系數(shu)(K)和頻(pin)率與(yu)粘度(du)之商(shang)(F/υ)進行(hang)曲線(xian)拟合(he)。
1試驗(yan)設備(bei)
1.1标準(zhun)裝置(zhi)
　　航空(kong)潤滑(hua)油流(liu)量校(xiao)準裝(zhuang)置如(ru)圖1所(suo)示。該(gai)裝置(zhi)采用(yong)電機(ji)驅🈲動(dong)标準(zhun)計量(liang)油缸(gang)的結(jie)構形(xing)式，主(zhu)要由(you)計量(liang)油缸(gang)、電機(ji)及控(kong)㊙️制器(qi)、滾珠(zhu)絲杠(gang)、直線(xian)導軌(gui)、校準(zhun)管路(lu)、切換(huan)閥💚門(men)、油箱(xiang)、控溫(wen)機組(zu)、溫度(du)✍️壓力(li)傳感(gan)器、測(ce)量光(guang)栅尺(chi)、數據(ju)🔞采集(ji)系統(tong)、測量(liang)控制(zhi)計算(suan)機等(deng)部件(jian)構成(cheng)。裝置(zhi)采用(yong)伺服(fu)電機(ji)驅動(dong)标準(zhun)計量(liang)油缸(gang)産生(sheng)标準(zhun)⚽流量(liang)源，計(ji)量✂️油(you)缸同(tong)時作(zuo)爲容(rong)積标(biao)準，與(yu)光栅(shan)配合(he)⚽構成(cheng)流量(liang)測量(liang)系🔴統(tong)。标準(zhun)裝置(zhi)技術(shu)指标(biao)爲:流(liu)量範(fan)圍🏃‍♀️爲(wei)0.5～160L/min;擴展(zhan)不确(que)定度(du)🈲爲0.05%(k=2);溫(wen)度範(fan)圍爲(wei)20～120℃。

1.2被(bei)試流(liu)量計(ji)
試驗(yan)所用(yong)流量(liang)計是(shi)某研(yan)究所(suo)渦輪(lun)流量(liang)計，流(liu)量計(ji)信息(xi)如表(biao)1所🌈示(shi)。

2校準(zhun)試驗(yan)結果(guo)
　　利用(yong)航空(kong)潤滑(hua)油流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置在(zai)20，30，40，50，60，80℃下分(fen)别對(dui)4支渦(wo)輪流(liu)量計(ji)進行(hang)校準(zhun)試驗(yan)。流量(liang)計校(xiao)準流(liu)量點(dian)分别(bie)爲6，17，28，39，50L/min;流(liu)量計(ji)校準(zhun)💜流量(liang)點分(fen)㊙️别爲(wei)12，24，36，48，60L/min。圖2和(he)圖3分(fen)别是(shi)SN:1744和SN:1655兩(liang)支渦(wo)輪🌐流(liu)量計(ji)在各(ge)溫度(du)點儀(yi)表系(xi)數👉K随(sui)流量(liang)q變化(hua)曲線(xian)，從中(zhong)可以(yi)看出(chu)，不同(tong)溫度(du)點下(xia)流量(liang)🙇🏻計儀(yi)表系(xi)♋數差(cha)異很(hen)大。


4支流(liu)量計(ji)各流(liu)量點(dian)q下儀(yi)表系(xi)數誤(wu)差ET曲(qu)線如(ru)圖4所(suo)示。

儀(yi)表系(xi)數差(cha)異ET爲(wei)

　　式中(zhong):K80爲某(mou)流量(liang)點80℃下(xia)儀表(biao)系數(shu)，L-1;K20爲某(mou)流量(liang)點20℃下(xia)儀表(biao)系數(shu)，L-1。
　　經計(ji)算可(ke)得，低(di)流量(liang)點儀(yi)表系(xi)數最(zui)大相(xiang)差14%以(yi)上，高(gao)流量(liang)點🙇‍♀️儀(yi)表系(xi)數最(zui)小相(xiang)差約(yue)2%。
3修正(zheng)方法(fa)研究(jiu)
3.1儀表(biao)系數(shu)與雷(lei)諾數(shu)關系(xi)
　　渦輪(lun)流量(liang)計不(bu)同溫(wen)度點(dian)儀表(biao)系數(shu)差異(yi)很大(da)，主要(yao)原因(yin)是溫(wen)度改(gai)變導(dao)緻航(hang)空潤(run)滑油(you)粘度(du)改變(bian)。校準(zhun)結果(guo)中儀(yi)🔴表系(xi)數随(sui)流量(liang)變化(hua)曲線(xian)未體(ti)現滑(hua)油粘(zhan)🥰度對(dui)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)影響(xiang)，流量(liang)計儀(yi)表系(xi)數K随(sui)雷諾(nuo)數的(de)變化(hua)曲線(xian)如圖(tu)5和圖(tu)6所示(shi)。同一(yi)支流(liu)量計(ji)在雷(lei)諾數(shu)相近(jin)的情(qing)況下(xia)，其對(dui)應的(de)儀表(biao)系數(shu)很接(jie)近，儀(yi)表系(xi)數是(shi)雷諾(nuo)數的(de)單值(zhi)函數(shu)🔞。雷諾(nuo)數Re關(guan)系式(shi)爲

　　式(shi)中:q爲(wei)體積(ji)流量(liang)，m3/s;d爲渦(wo)輪流(liu)量計(ji)内徑(jing)，m;ν爲某(mou)溫度(du)點下(xia)🧡滑油(you)運動(dong)粘度(du)，cSt;
　　多溫(wen)度點(dian)下實(shi)際測(ce)量航(hang)空潤(run)滑油(you)粘度(du)，并拟(ni)合粘(zhan)度ν與(yu)♋溫度(du)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼T函數(shu)關系(xi)，進而(er)通過(guo)該函(han)數關(guan)系計(ji)算校(xiao)準試(shi)驗各(ge)溫度(du)點下(xia)介質(zhi)🔱粘度(du)。粘度(du)與溫(wen)度函(han)數關(guan)系式(shi)爲

3.2儀(yi)表系(xi)數曲(qu)線拟(ni)合
　　儀(yi)表系(xi)數與(yu)雷諾(nuo)數存(cun)在單(dan)值函(han)數關(guan)系，而(er)雷諾(nuo)數

　　可(ke)由平(ping)均流(liu)速和(he)運動(dong)粘度(du)計算(suan)得到(dao)，所以(yi)儀表(biao)系數(shu)K是🥵流(liu)量計(ji)輸出(chu)頻率(lü)與運(yun)動粘(zhan)度之(zhi)商(F/v)的(de)函數(shu)。研究(jiu)最終(zhong)确定(ding)采用(yong)雙指(zhi)數衰(shuai)減函(han)數進(jin)行拟(ni)合，雙(shuang)指數(shu)衰減(jian)函數(shu)Kfit表示(shi)爲

　　表(biao)2是流(liu)量計(ji)拟合(he)曲線(xian)系數(shu)。通過(guo)R－square值對(dui)拟合(he)度進(jin)行評(ping)估，4支(zhi)流量(liang)計拟(ni)合優(you)度值(zhi)處于(yu)0.992～0.997之間(jian)，拟合(he)結果(guo)非常(chang)好。

SN:1744和(he)SN:1655兩支(zhi)流量(liang)計拟(ni)合曲(qu)線分(fen)别

　　如圖(tu)7與圖(tu)8所示(shi)。通過(guo)拟合(he)公式(shi)計算(suan)各溫(wen)度和(he)頻率(lü)下的(de)🚶‍♀️渦輪(lun)流量(liang)計儀(yi)表系(xi)數，再(zai)通過(guo)式(5)和(he)式(6)計(ji)算對(dui)應體(ti)積流(liu)量［4］和(he)🆚拟合(he)誤差(cha)。4支流(liu)量計(ji)拟合(he)計算(suan)結果(guo)與标(biao)準流(liu)量最(zui)大誤(wu)差🌂分(fen)别是(shi)0.94%，0.80%，0.62%和0.54%。


4結(jie)論
　　利(li)用航(hang)空潤(run)滑油(you)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)對四(si)支渦(wo)輪流(liu)量🌈計(ji)進行(hang)🏃‍♀️了多(duo)個溫(wen)度點(dian)實流(liu)校準(zhun)試驗(yan)，并利(li)用雙(shuang)指🌈數(shu)衰減(jian)函數(shu)進行(hang)了拟(ni)合修(xiu)正，拟(ni)合優(you)度可(ke)達0.992以(yi)上✂️。通(tong)過拟(ni)合公(gong)式對(dui)各溫(wen)度點(dian)和🈲頻(pin)率點(dian)進行(hang)流量(liang)計算(suan)，計算(suan)結果(guo)與标(biao)準裝(zhuang)置給(gei)定值(zhi)最大(da)誤差(cha)小于(yu)1%。研究(jiu)結果(guo)表明(ming)😄，将雙(shuang)指數(shu)衰減(jian)函數(shu)應用(yong)🌍于變(bian)溫工(gong)況滑(hua)油流(liu)量測(ce)量修(xiu)正具(ju)有較(jiao)強可(ke)行性(xing)與實(shi)用性(xing)。

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