摘要: 對(dui)渦街流(liu)量計 來(lai)說，出廠(chang)檢定不(bu)但對于(yú)确定儀(yí)表性能(neng)參數是(shì)必不可(kě)少的，對(duì)于發現(xian)整體安(an)裝乃至(zhi)零部件(jiàn)制造質(zhì)量問題(tí)也是至(zhì)🌈關重要(yao)的。對渦(wō)街流量(liàng)計測量(liàng)特性做(zuò)了簡要(yao)的介紹(shào)，采用現(xian)場實驗(yan)的方法(fa)，通過在(zai)蘭州石(shí)化公💛司(si)水、氣兩(liang)🔴套标準(zhǔn)裝置上(shàng)檢定數(shù)據的對(dui)🌈比，試着(zhe)分析探(tan)讨在一(yi)定雷諾(nuo)數範圍(wéi)内，檢定(ding)介質🐕是(shì)否會對(dui)渦街流(liu)量計的(de)儀表系(xi)數産生(shēng)影響。
1 渦(wo)街流量(liang)計原理(li)
　　在流動(dong)的流體(ti)中插入(rù)一個斷(duan)面爲非(fēi)流線型(xing)的柱☔狀(zhuàng)物體⭕時(shí)，從柱狀(zhuàng)物體兩(liǎng)側會産(chǎn)生兩列(lie)交替産(chǎn)生的旋(xuan)渦。這個(gè)現象被(bei)稱爲❓“卡(ka)門渦街(jie)”現象。
　　漩(xuán)渦列在(zai)漩渦發(fā)生體下(xià)遊非對(duì)稱地排(pai)列。研究(jiū)表明✂️旋(xuan)✏️渦分離(lí)的頻率(lǜ)與介質(zhì)流速成(chéng)正比，與(yu)柱體的(de)🙇🏻寬度成(chéng)反比。根(gēn)據卡門(men)渦街原(yuan)理，有如(ru)下關系(xì)式:

　　式中(zhong): 漩渦的(de)發生頻(pin)率爲 f，被(bèi)測介質(zhi)流動的(de)平均速(sù)度爲 V，漩(xuan)渦發生(shēng)體迎面(miàn)寬度爲(wei) d，管道内(nèi)徑爲 D，Sr爲(wei)斯特勞(láo)哈爾數(shu)。根據卡(ka)門渦街(jiē)原理，有(you)如下關(guan)系式:
管(guǎn)内體積(ji)流量
　　由(yóu)上面的(de)式子可(ke)見，在管(guǎn)徑和柱(zhu)體寬度(dù)已知的(de)情況下(xia)，隻要測(cè)量旋渦(wo)頻率便(biàn)可測出(chu)流體流(liú)速和瞬(shùn)時流量(liàng)。

式中: K———流(liu) 量 計 的(de) 儀 表 系(xì) 數，脈 沖(chòng) 數/m3( P/m3) 。
　　K 除了(le)與漩渦(wo)發生體(ti)、管道的(de)幾何尺(chǐ)寸有關(guān)外，還與(yǔ)🔆斯特勞(lao)哈爾數(shù)有關。圖(tu) 1 所示爲(wei)漩渦發(fā)生體的(de)斯特勞(lao)哈爾數(shu)與管道(dao)雷🐉諾數(shù)的關系(xi)。
　　斯特勞(láo)哈爾數(shù)( Sr) 是通過(guò)試驗确(què)定的無(wú)因次數(shù)。圖 1 中👈表(biǎo)示出了(le)斯特勞(lao)哈爾數(shu)( Sr) 和雷諾(nuò)數( Re) 的關(guān)系，曲線(xiàn)的平直(zhí)部分對(duì)應渦街(jie)♋流量計(jì)正常測(cè)量的範(fàn)圍。隻要(yao)檢測出(chu)頻率 f 就(jiu)可以求(qiú)得管内(nèi)的流速(su)。

　　由以(yǐ)上的分(fen)析可以(yǐ)看出在(zai)一定的(de)雷諾數(shù)範圍内(nèi)，渦👣街流(liú)量計輸(shū)出頻率(lü)信号同(tóng)流過測(ce)量管的(de)體積流(liu)量之間(jian)的關系(xi)不受流(liú)體物性(xìng)( 密度、黏(nián)度) 和組(zu)分的影(yǐng)響，即流(liú)量系數(shù)隻與旋(xuan)渦發生(sheng)體及管(guǎn)道的形(xing)狀尺寸(cùn)有關，與(yǔ)檢定介(jie)質無關(guan)。因此，隻(zhī)要在一(yī)種典型(xíng)介質中(zhōng)标定其(qí)流量系(xi)💘數，就可(kě)以适應(yīng)于各種(zhǒng)介♌質。但(dàn)是超過(guò)這🐇一範(fàn)圍，就可(kě)能要産(chǎn)生影響(xiang)了。爲了(le)解決前(qián)言中提(ti)出的疑(yí)問🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，驗證(zheng)該結果(guo)在實際(jì)工作中(zhong)可以參(cān)考。
2 實驗(yan)準備
　　采(cǎi)用的兩(liǎng)套标準(zhǔn)裝置具(ju)有較高(gao)的不确(què)定度和(he)穩定度(du)，并🙇‍♀️且通(tong)📞過甘肅(sù)省質量(liàng)技術監(jiān)督局的(de)考核認(rèn)證，可💁以(yǐ)作🥰爲計(ji)量标準(zhǔn)向🧑🏾‍🤝‍🧑🏼下傳(chuán)遞。
裝置(zhi) 1: 0. 5 級負壓(ya)法音速(su)噴嘴氣(qì)體流量(liang)标準裝(zhuang)置———氣标(biāo)。
裝置 2: 0. 05 級(jí)質量法(fa)水流量(liàng)标準裝(zhuang)置———水标(biāo)。
被檢對(dui)象: 選用(yòng)一台脈(mò)沖輸出(chu)、準确度(dù)等級 1. 0級(ji)、儀表線(xiàn)🥰性和❓重(zhòng)複性較(jiao)好的北(bei)京菲薄(báo) DN150 渦街流(liú)量計作(zuo)爲被測(cè)💰流量💋計(jì)。
3 實驗數(shù)據

4 實驗(yàn)數據分(fèn)析
1) 首先(xian)，檢定時(shí)盡量選(xuǎn)擇流量(liàng)點對應(ying)的雷諾(nuo)數在 2 × 104～ 7.2×106範(fan)🔱圍内❗，确(que)保流量(liang)計的測(cè)量結果(guo)的準确(que)性，且在(zai)兩套裝(zhuang)置上流(liu)量點♊的(de)雷諾數(shu)盡量相(xiàng)近，從而(ér)可以驗(yàn)證公式(shì)(3)是否在(zai)實際應(yīng)用中可(kě)以成立(lì)，即🌈渦街(jiē)流量計(jì)在檢定(dìng)範圍内(nei)，儀表系(xi)數是否(fǒu)和檢定(ding)介質無(wú)關。
2)表1、2分(fen)别是流(liú)量計在(zai)液體流(liu)量标準(zhǔn)裝置、氣(qi)體流量(liàng)标準裝(zhuang)置上通(tong)過實際(ji)檢定得(de)到的檢(jiǎn)定數據(ju)，兩套裝(zhuāng)置各自(zi)檢定結(jié)果的儀(yí)♈表線性(xìng)、重複性(xing)均合格(ge)。但從兩(liǎng)個裝置(zhì)檢🧑🏽‍🤝‍🧑🏻測數(shù)據😄比對(dui)分💜析看(kan)來，在合(he)适雷諾(nuo)數範圍(wéi)内，同樣(yang)一台檢(jiǎn)定合格(ge)的渦街(jiē)流量計(ji)，在不同(tong)介質的(de)标準裝(zhuāng)置上檢(jian)定數據(ju)相差還(hái)是很明(míng)顯的，儀(yi)表系數(shu)相差2.5%左(zuǒ)右，而且(qie)k系數曲(qǔ)線趨勢(shì)也并不(bú)相同，如(ru)圖2所示(shi)。

3)從結(jie)果看來(lai)，至少在(zài)這兩套(tao)标準裝(zhuang)置上，在(zài)蘭州石(shí)化所使(shi)⛷️用流量(liang)計的檢(jiǎn)定中，不(bú)同檢定(ding)介質會(huì)對标定(ding)出來的(de)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻儀表系(xì)數有較(jiào)大影響(xiang)。用水标(biāo)定的渦(wō)街流量(liàng)計，用來(lai)測量空(kong)氣💋或者(zhe)蒸汽，需(xu)要重新(xīn)用空氣(qi)再進行(hang)一次标(biāo)定，調整(zheng)系數。
5.實(shi)驗不足(zú)
　　 通過在(zài)兩套标(biāo)準裝置(zhi)上的實(shi)際檢定(dìng)，可以看(kàn)到渦街(jie)流量📐計(ji)的儀表(biao)系數的(de)确在不(bú)同介質(zhi)的檢定(ding)裝置上(shang)有一定(dìng)誤💃差。但(dan)是，實驗(yan)中也仍(réng)然存在(zai)很多不(bu)足:兩套(tao)裝置一(yī)個是正(zhèng)壓檢定(ding)📧、一個是(shì)負壓檢(jian)定，而且(qiě)前後直(zhi)管段的(de)長度也(ye)不同等(děng)這些因(yin)素也可(ke)能是引(yǐn)起儀表(biǎo)系數誤(wù)差的原(yuan)因。如何(hé)能更好(hao)、更科學(xué)地驗證(zheng)渦街流(liú)量計儀(yí)表系數(shù)不受标(biao)定介質(zhì)的影響(xiang)，仍需要(yào)進一步(bù)的工作(zuò)。

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