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涡轮流量计在不同黏度介质中试验　
发布时间：2018-07-23

摘要:文章介绍了涡轮流量计的工作原理及特点，利用现有燃油流量标准及滑油流量标准，分别对三台不同口径(Ф40mm，Ф25mm，Ф15mm)涡轮流量计进行了性能测试，并对测试结果进行了简要分析。测试主要依据JJG1037—2008《涡轮流量计检定规程》进行，测试结果表明黏度对涡轮流量计性能有较大影响。
　　随着科学技术的进步以及国家对能源、环境的重视，流量计量的地位更加突出，相关技术也取得了很大的进步，如多种新型流量计不断投入使用，传统流量计技术得到改进、精度更高等。各种在线计量、国际比对、实流测试等已成为当今流量计量发展的主要方向。工业实际应用中流量的准确计量需要准确度高的流量计来保证，更需要对流量计量仪表的正确使用来保证。依据实际需要，国防科技工业4113二级计量站先后建立了燃油流量标准装置、液压油流量标准装置和滑油流量标准装置。
1涡轮流量计
　　涡轮流量计是一种速度式流量仪表，主要依据动量矩守恒原理。其基本结构如图1所示，主要由传感器1，变送器2及二次仪表3组成。工作时，液体通过流量计内腔，对叶片产生冲击而使涡轮旋转，涡轮旋转速度随流量大小变化而变化，通过涡轮的转速得到液体介质的流量。涡轮流量计具有结构简单，体积、质量小，精度高等特点，所以在工业实际中应用最为广泛［4－5］。
2试验标准及测试仪表
2.1试验标准
　　此次比对试验所使用装置为两台液体流量标准装置，各自指标如下。
涡轮流量计基本结构图
(1)航空燃油流量标准:试验介质为ＲP-3航空燃油;流量范围为0.04～100m3/h;不确定度为0.05%(k=2，k为包含因子);装置采用动态质量法;变温范围为常温～50℃;温控精度为±1℃。
(2)航空润滑油流量标准:试验介质为4050航空润滑油;流量范围为0.1～80m3/h;不确定度为0.05%(k=2);装置采用静态质量法;变温范围为－35～150℃;温控精度为±1℃。
2.2测试仪表
　　此次试验测试所用流量仪表为我单位所使用标准流量计，共3台，其主要参数如下。
(1)Φ40流量计。型号规格为LWGY-40;流量范围为3～30m3/h;出厂等级为0.5级。(2)Φ25流量计。型号规格为LWGY-25;流量范围为1.2～12m3/h;出厂等级为0.5级。
(3)Φ15流量计。型号规格为LWGY-15;流量范围为0.6～4m3/h;出厂等级为0.5级。
3试验测试
3.1测试依据
　　对单个流量计的测试主要依据JJG1037—2008《涡轮流量计检定规程》。其中主要参数及计算方法如下［6］:

式中:Kij为第i检定点第j次检定的仪表系数，L－1或(m3)－1，其中，i=1，2，3，…，m，m为检定点数，m≥3，j=1，2，3，…，n，n为检定次数，n≥3;Nij为第i检定点第j次检定时流量计显示仪表测得的脉冲数;Vij为第i检定点第j次检定时标准装置测得的实际流量，L或m3。

　　式中:K为流量计的仪表系数，L-1或(m3)-1;E为流量计的仪表最大示值误差，L-1或(m3)-1;(Ki)max为流量计所有检定点中所得到的Ki中的最大值，L-1或(m3)-1;(Ki)min为流量计所有检定点中所得到的Ki中的最小值，L-1或(m3)-1。
3.2测试结果
依据以上方法对所选流量计进行测试，具体情况如下。
3.2.1Φ40流量计测试条件及结果
(1)滑油测试条件�；肪澄露�:24.5℃;大气压力:100610Pa;湿度:27.8%;介质黏度:31.63cSt(1cSt=10－6m2/s，余同)。
(2)燃油测试条件�；肪澄露�:12.8℃;大气压力:101210Pa;湿度:30.3%;介质黏度:1.62cSt。
Φ40流量计测试数据如表1所示。

　　依据表1测试数据，经计算可得，Φ40流量计在滑油及燃油中测试结果如表2所示，测试线形图如图2所示。

3.2.2Φ25流量计测试条件及结果
(1)滑油测试条件。环境温度:24.9℃;大气压力:100560Pa;湿度:30.3%;介质黏度:35.41cSt。
(2)燃油测试条件�；肪澄露�:25.61℃;大气压力:100760Pa;湿度:19.7%;介质黏度:1.47cSt。
Φ25流量计测试数据如表3所示。
　　依据表3测试数据，经计算可得，Φ25流量计在滑油及燃油中测试结果如表4所示，测试线形图如图3所示。


3.2.3Φ15流量计测试条件及结果
(1)滑油测试条件。环境温度:24.8℃;大气压力:100570Pa;湿度:29.3%;介质黏度:37.83cSt。
(2)燃油测试条件�；肪澄露�:19.26℃;大气压力:100850Pa;湿度:25.9%;介质黏度:1.5cSt。

Φ15流量计测试数据如表5所示。

　　依据表5测试数据，经计算可得，Φ15流量计在滑油及燃油中测试结果如表6所示，测试线性图如图4所示。

4结论
从测试结果数据分析可知：
(1)涡轮流量计在两种不同黏度液体介质中系数不同。
(2)涡轮流量计在两种黏度介质中线性差别较大，且在高黏度液体介质中线性较差。
(3)涡轮流量计在两种不同黏度液体介质中重复性都较好。

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