摘(zhāi)要:以變(biàn)溫航空(kong)潤滑油(you)爲工作(zuo)介質的(de)渦輪流(liú)量計 儀(yi)表系數(shu)修正方(fang)法，利用(yòng)變溫航(hang)空潤滑(huá)油流量(liang)标準🛀🏻裝(zhuāng)置👣對4支(zhi)⚽渦輪流(liú)量計在(zài)多個溫(wēn)度點下(xià)進行了(le)校準試(shi)驗，通過(guò)雙指數(shu)衰減函(hán)數對校(xiào)準結果(guo)進行拟(ni)合修正(zheng)。結果表(biao)明，各溫(wēn)度點和(hé)流量點(diǎn)渦輪流(liú)量計儀(yi)表系數(shu)與校準(zhun)結果誤(wu)差小于(yú)1%，修正✍️方(fāng)法具有(you)💞較好的(de)通用性(xing)。
0引言
　　渦(wō)輪流量(liàng)計［1］因具(ju)有重複(fú)性好、量(liàng)程範圍(wéi)寬、适應(yīng)性❓強、精(jīng)度高及(jí)體積小(xiǎo)等特點(diǎn)，被廣泛(fàn)應用于(yú)流量試(shì)驗、石油(yóu)計量、工(gong)業生産(chan)及航空(kong)發動機(ji)研制試(shì)驗等👣領(lǐng)域。目前(qian)，在低粘(zhān)度工作(zuo)介質(如(ru)航空🏒煤(mei)油)流量(liàng)測量中(zhōng)，渦輪流(liú)量計具(ju)有良好(hao)性能表(biao)現;而在(zài)粘溫特(tè)性較差(chà)的航空(kōng)潤滑油(you)流量測(cè)量中，因(yīn)其粘度(du)随溫度(du)變化較(jiao)大(40℃時運(yun)動粘度(dù)約爲17cSt，100℃時(shi)粘度約(yuē)爲5cSt)且渦(wō)輪流量(liàng)計對介(jiè)質粘度(dù)較爲敏(mǐn)感，直接(jiē)使用渦(wo)輪流量(liàng)計校準(zhǔn)結果尚(shàng)無法滿(man)足試驗(yàn)要求。
以(yǐ)航空潤(run)滑油流(liu)量标準(zhǔn)裝置爲(wei)試驗平(ping)台，對4支(zhi)渦輪流(liu)🤟量計在(zài)不同溫(wēn)度點進(jìn)行校準(zhǔn)試驗，對(duì)儀表系(xi)🔴數随粘(zhan)度和流(liú)量變化(huà)關系進(jìn)行分析(xī)，并通過(guò)雙指數(shù)衰減函(hán)數對🌈儀(yi)表系數(shu)(K)和頻率(lü)與粘度(dù)之商(F/υ)進(jin)行曲線(xiàn)拟合。
1試(shì)驗設備(bèi)
1.1标準裝(zhuang)置
　　航空(kōng)潤滑油(you)流量校(xiao)準裝置(zhi)如圖1所(suo)示。該裝(zhuang)置采用(yong)🈲電機驅(qū)動标準(zhun)計量油(yóu)缸的結(jie)構形式(shi)，主要由(you)計量油(yóu)缸、電機(jī)及控🙇🏻制(zhi)器、滾珠(zhū)絲杠、直(zhí)線導軌(gui)、校準管(guan)路、切換(huan)閥🈲門、油(yóu)箱♌、控溫(wēn)機組、溫(wen)度壓力(li)傳感器(qì)、測量光(guang)🚶‍♀️栅尺、數(shù)據采集(ji)系統、測(cè)量控制(zhì)計算機(jī)等部件(jian)構成。裝(zhuāng)置采用(yong)伺👅服電(dian)機驅動(dòng)标準計(ji)量油缸(gāng)産生标(biao)準流量(liàng)源，計量(liang)油💃缸同(tóng)時作爲(wèi)容積标(biāo)準，與光(guang)栅👨‍❤️‍👨配合(hé)構成流(liu)量測量(liàng)系統。标(biāo)準裝置(zhì)技術指(zhi)标爲:流(liu)量範圍(wei)爲0.5～160L/min;擴展(zhǎn)不确定(ding)度爲0.05%(k=2);溫(wēn)度範圍(wéi)爲20～120℃。

1.2被(bèi)試流量(liàng)計
試驗(yàn)所用流(liu)量計是(shì)某研究(jiū)所渦輪(lún)流量計(jì)，流量計(ji)🐪信😘息如(ru)表🔅1所示(shì)。

2校準試(shì)驗結果(guo)
　　利用航(háng)空潤滑(huá)油流量(liang)标準裝(zhuāng)置在20，30，40，50，60，80℃下(xia)分别對(dui)4支渦輪(lún)流量計(ji)進行校(xiao)準試驗(yàn)。流量計(ji)校準流(liu)量點分(fen)别爲6，17，28，39，50L/min;流(liú)量計校(xiao)準流量(liang)點分别(bié)爲12，24，36，48，60L/min。圖2和(hé)圖3分别(bie)是SN:1744和SN:1655兩(liang)支渦輪(lun)流量計(jì)在各溫(wēn)度點儀(yí)表系數(shù)K随流量(liang)q變化❓曲(qu)線，從中(zhōng)可以看(kàn)出，不同(tong)溫度✔️點(diǎn)下流量(liàng)👌計儀表(biao)系數差(cha)異很大(dà)。


4支流量(liang)計各流(liu)量點q下(xià)儀表系(xì)數誤差(chà)ET曲線如(ru)圖4所示(shi)㊙️。

儀表系(xì)數差異(yì)ET爲

　　式中(zhōng):K80爲某流(liu)量點80℃下(xia)儀表系(xi)數，L-1;K20爲某(mou)流量點(diǎn)20℃下儀表(biǎo)系數，L-1。
　　經(jīng)計算可(ke)得，低流(liú)量點儀(yí)表系數(shu)最大相(xiàng)差14%以上(shàng)，高流量(liàng)點儀表(biǎo)系數最(zui)小相差(cha)約2%。
3修正(zhèng)方法研(yan)究
3.1儀表(biao)系數與(yǔ)雷諾數(shu)關系
　　渦(wo)輪流量(liàng)計不同(tóng)溫度點(diǎn)儀表系(xì)數差異(yì)很大，主(zhu)要原因(yīn)是💛溫度(du)🥵改變導(dao)緻航空(kōng)潤滑油(yóu)粘度改(gǎi)變。校準(zhǔn)結果中(zhong)儀表系(xi)數随流(liu)量變化(huà)曲線未(wei)體現滑(huá)油粘度(du)對渦輪(lún)流量計(ji)的影響(xiǎng)，流量計(jì)儀表系(xì)數K随雷(léi)諾數的(de)變化曲(qǔ)線如圖(tu)5和圖6所(suo)示。同一(yī)支流量(liang)計在雷(lei)諾數相(xiang)近的情(qing)況下，其(qi)對應的(de)儀表系(xì)數很接(jie)近，儀表(biao)系數是(shì)雷㊙️諾數(shù)的單值(zhí)函數❓。雷(léi)諾數Re關(guān)系式爲(wèi)

　　式中:q爲(wèi)體積流(liu)量，m3/s;d爲渦(wo)輪流量(liàng)計内徑(jing)，m;ν爲某溫(wēn)度點下(xià)滑油💃運(yun)動粘度(dù)，cSt;
　　多溫度(du)點下實(shi)際測量(liang)航空潤(run)滑油粘(zhan)度，并拟(ni)合粘度(du)ν與溫度(dù)T函數關(guan)系，進而(ér)通過該(gāi)函數關(guan)系計算(suan)校準試(shì)驗各溫(wēn)度點下(xià)介質粘(zhān)度。粘度(du)與溫度(dù)函數關(guan)系式爲(wèi)

3.2儀表系(xi)數曲線(xiàn)拟合
　　儀(yí)表系數(shù)與雷諾(nuo)數存在(zài)單值函(hán)數關系(xì)，而雷諾(nuo)數⚽

　　可由(you)平均流(liu)速和運(yùn)動粘度(du)計算得(de)到，所以(yǐ)儀表系(xì)💰數K是流(liú)量計🈲輸(shū)出頻率(lǜ)與運動(dong)粘度之(zhī)商(F/v)的函(hán)數。研究(jiu)最🥰終确(que)定采📐用(yong)雙🔞指數(shù)衰減函(han)數進行(hang)拟合，雙(shuāng)指💃🏻數衰(shuai)減函數(shu)Kfit表示爲(wèi)

　　表2是流(liú)量計拟(nǐ)合曲線(xiàn)系數。通(tong)過R－square值對(dui)拟合度(dù)進行評(píng)估，4支流(liu)量🛀🏻計拟(nǐ)合優度(dù)值處于(yú)0.992～0.997之間，拟(nǐ)合結果(guǒ)非常好(hao)。

SN:1744和SN:1655兩支(zhi)流量計(jì)拟合曲(qu)線分别(bie)

　　如(ru)圖7與圖(tu)8所示。通(tong)過拟合(hé)公式計(jì)算各溫(wen)度和頻(pin)率☂️下的(de)渦輪流(liu)量計儀(yi)表系數(shù)，再通過(guò)式(5)和式(shì)(6)計算對(duì)💰應體積(jī)流量［4］和(he)拟合誤(wu)差💔。4支流(liú)量計拟(nǐ)合計算(suan)結果與(yǔ)标準流(liú)量最大(da)誤差分(fen)别是🏃‍♂️0.94%，0.80%，0.62%和(hé)0.54%。


4結論(lun)
　　利用航(háng)空潤滑(huá)油流量(liang)标準裝(zhuang)置對四(si)支渦輪(lún)流量計(ji)進行了(le)多⛱️個溫(wēn)度點實(shi)流校準(zhun)試驗，并(bìng)利用雙(shuang)指數衰(shuai)減函數(shù)進行了(le)拟合修(xiū)正，拟合(he)優度可(ke)達0.992以上(shang)。通過拟(nǐ)🌐合公式(shi)對各溫(wēn)度點和(he)頻率點(dian)進行流(liu)量計算(suàn)，計算結(jié)果與标(biāo)準裝置(zhì)給定值(zhi)最大誤(wù)差小于(yú)1%。研究結(jie)果表明(ming)，将雙指(zhi)數衰減(jiǎn)函數應(ying)用于變(biàn)溫工況(kuàng)滑油流(liu)量測量(liàng)🤟修正具(ju)有較強(qiáng)可行性(xing)與實用(yòng)性。

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