摘(zhai)要:渦輪流量計(ji) 在安裝和使用(yòng)過程中往往存(cun)在直管段口徑(jìng)與流🌐量計通徑(jìng)不完全一緻的(de)現象。選取CL系列(liè)和LWGY系列渦輪流(liu)量計，在燃油動(dong)态流量标準裝(zhuāng)置上進行了上(shang)下遊直管段不(bu)同口徑♉條件下(xia)的校準❌試驗，從(cóng)而得🚶到直管段(duàn)🤟口徑對渦輪流(liú)量計K系數的影(ying)♍響。試驗證明，直(zhi)管段口⭐徑所引(yǐn)入的誤差不可(kě)忽🔞視，因此在使(shi)🔴用或校準渦‼️輪(lún)流量計時應務(wu)必保證直管段(duàn)口徑與流量計(ji)通徑一緻。
0引言(yán)
　　流量是現代工(gōng)業測量中的一(yī)個重要參數。渦(wo)輪流量計㊙️具有(you)測量精度高、量(liang)程範圍寬、重複(fú)性與動态✨特性(xìng)好等特點［1］，廣泛(fàn)用于流量測量(liàng)領域，例如航空(kong)發動機試車台(tái)🐆、發動機附件試(shi)驗器、發㊙️動機半(ban)物理㊙️仿真試車(che)🌈台實驗中⛷️均選(xuan)用渦輪流量計(ji)對燃油流量進(jìn)行測量［2-3］。
　　渦輪流(liu)量計的安裝要(yào)求較高，其上下(xià)遊需有足夠🔅長(zhang)的直管段，同軸(zhou)同口徑安裝。美(mei)國國家标準與(yǔ)技術研🏃‍♀️究院(NIST)曾(ceng)對上遊安裝90°單(dān)彎頭和異面90°雙(shuāng)彎頭分别進行(háng)了試驗研究［4］，天(tian)㊙️津大學對上遊(you)彎頭和漸縮管(guan)對渦輪流量計(ji)測量性能進行(hang)了試驗研究，并(bing)對渦輪流量計(ji)前導流器的結(jie)構和性能也進(jìn)行了相關研究(jiu)［5-6］，哈爾濱工業大(dà)學針對直管段(duàn)長度對渦輪流(liú)量計精度的影(yǐng)🐪響進行了分析(xi)［7］。但是在渦輪流(liu)量❓計的使用與(yǔ)檢定校準過程(cheng)中，上下遊直管(guan)段的通徑往往(wǎng)不會與流量計(ji)的通徑完全一(yi)緻，同樣會直🏃🏻‍♂️接(jiē)影響渦輪流量(liang)⛱️計的準确度和(hé)校準結果，目前(qián)國内尚未進行(háng)❤️相關的試驗。選(xuan)取了典型渦輪(lun)流量計，進行了(le)渦輪流量計變(biàn)口徑管路🚶試驗(yan)。
1試驗裝置
　　渦輪(lún)流量計是一種(zhǒng)流量測量儀表(biao)，流動流體的動(dong)力驅使渦輪葉(yè)片旋轉，其旋轉(zhuǎn)速度與體積流(liu)量近似成比例(lì)。通過流量計的(de)🌍流體體積值是(shì)以渦輪葉輪轉(zhuǎn)數爲基準的。渦(wō)輪🔴流量計🐅主要(yao)由傳感器和轉(zhuan)😍換器組成。使用(yòng)儀表🔅K系數或累(lei)積流量來計算(suàn)流量計的示值(zhi)誤差［8］。

　　式中:K爲儀(yí)表系數，m-3或L-1;N爲流(liú)量計顯示儀表(biao)測得的脈沖數(shu);V爲标準裝置測(ce)得的實際體積(ji)，m3或L。
所使用的标(biao)準裝置爲燃油(you)動态流量标準(zhǔn)裝置，該🛀裝置采(cai)用體積管法，測(ce)量擴展不确定(dìng)度爲U=0.05%(k=2)，其原理🈲如(rú)圖1所示。

　　燃油動(dòng)态流量标準裝(zhuang)置的工作原理(li)爲:工作過程😄中(zhong)電機旋轉，驅動(dong)滾珠絲杠帶動(dong)标準體積管活(huo)塞左行，排出❓液(ye)體🔞流經控制閥(fá)門及被檢流量(liang)計後，經過過濾(lü)器回到儲油箱(xiang);同時，儲🛀🏻油箱裏(li)的油經過下遊(you)管段進入标準(zhǔn)體📐積管［9］。
2試驗内(nei)容
　　選擇常用的(de)CL系列渦輪流量(liang)計和LWGY系列渦輪(lún)流量計🏃🏻進行試(shi)驗。分🔞别選取DN4，DN6和(he)DN10口徑的流量計(jì)，且均爲0.5級。
　　圖2爲(wei)渦輪流量計的(de)安裝示意圖，圖(tú)中D爲被校渦輪(lún)🌈流量計的通徑(jìng)，d爲上下遊直管(guan)段的内壁直徑(jìng)。依據JJG1037-2008《渦輪流量(liàng)計檢定規😘程》的(de)要求，保證上下(xià)遊的直管段與(yǔ)被校流量計同(tóng)軸安裝，并且連(lián)接處的密封墊(nian)不得凸入流體(tǐ)管道内［9］，上遊直(zhí)管段長度爲20D，下(xià)遊直管段長度(dù)爲10D。試驗過程中(zhōng)🌍，保證試驗流㊙️體(ti)爲單相液體，介(jie)質爲航空燃油(yóu)ＲP-3。

　　在試(shi)驗過程中，爲每(měi)隻流量計配制(zhì)了7組不同口徑(jing)的直管段，對每(mei)隻流量計進行(háng)7次校準測試。設(shè)K爲渦輪流量計(jì)通徑與直管段(duàn)💃通徑的比值，則(ze)有

　　其中，0.75＜K＜1.2。在此基(ji)礎上，每次試驗(yàn)過程中，根據流(liu)量計的流量範(fan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻圍，選取9個流量(liàng)點，每個流量點(diǎn)校準3次。流量計(ji)的銘牌信息及(ji)直管段口徑選(xuǎn)擇詳見表1。

3試驗(yàn)結果
　　選取h=1，即以(yi)上下遊管路直(zhí)徑與渦輪流量(liang)計的口徑💞完全(quan)一🌈緻時🤟渦輪流(liú)量計的值作爲(wèi)标準值，用KU表示(shi)，根據式(3)對其它(ta)工況下試☂️驗數(shù)據進行無量綱(gang)化。

　　式中:E爲其它(tā)工況與标準工(gong)況下的系數差(chà)值比;KU爲标準工(gong)況📧下的儀表系(xì)數，m-3或L-1;Ki爲其它工(gōng)況下的儀表系(xi)數，m-3或L-1。
　　圖3～圖8分别(bié)爲流量計的K系(xi)數曲線圖和無(wu)量綱化後的差(cha)值💁比曲線圖。

　　從K系數曲線圖(tu)中可以看出，不(bu)同直管段口徑(jìng)會影響儀表K系(xì)數，但是與儀表(biǎo)本身K系數的變(bian)化趨勢一❗緻。

　　從(cóng)K系數差值比曲(qǔ)線圖中可以看(kan)出，直管段通徑(jing)d與流量計通徑(jing)D的差值越大，則(ze)對K系數的影響(xiǎng)越嚴重。對于🌐CL系(xì)列渦輪流量計(ji)，若d＜D，則儀表K系數(shù)會減小;若d＞D，則儀(yi)表K系數會增大(da);而對于LWGY系列渦(wo)輪流量計，d的變(bian)化與儀表K系數(shù)之間無明顯對(dui)應關系。
　　通過式(shì)(4)對不同工況下(xià)儀表系數波動(dong)Δ情況進行計算(suan)🏃‍♀️。

　　式中:Kmax爲同一流(liu)量點下不同工(gōng)況下儀表系數(shu)最大值💔;Kmin爲同⭐一(yi)流量點下不同(tóng)工況下儀表系(xì)數最小值。
　　從表(biao)2中可以得到，試(shi)驗中系數最大(dà)相差2.7%之多，所選(xuǎn)進行試❗驗♉渦🌐輪(lún)流量計最大允(yun)許誤差爲0.5級，直(zhí)管段口徑改變(biàn)造成❗的誤差遠(yuǎn)遠超過流量計(jì)的最大允許誤(wù)差。

4結論
　　在渦輪(lún)流量計的檢定(dìng)校準過程中，校(xiao)準實驗室會保(bǎo)證直管🥵段口徑(jìng)與流量計口徑(jìng)一緻，而在實際(ji)使用過程中，直(zhi)管🏃‍♂️段口徑往往(wang)很難滿足要求(qiu)，因此直接應用(yong)檢定校準結果(guo)，勢必引入誤差(cha)。建議各單位在(zai)設計渦輪流量(liang)計上下遊管路(lu)時務必保證JJG1037-2008《渦(wo)輪流量計檢定(ding)規程》中的安裝(zhuāng)條件，對于 精度(dù)高渦輪流量計(ji) ，必要時，應當将(jiāng)渦輪流量計上(shàng)下遊直管段與(yu)流量計一⭐同送(sòng)至✨檢定單位，以(yǐ)減少直管段口(kǒu)徑和長度不同(tóng)📐而引入的誤差(chà)。

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