LWQ氣體渦(wō)輪流量計(ji)标定精度(du)
摘 要：分析(xi)影響氣體(ti)渦輪流量(liàng)計标定精(jīng)度的各種(zhong)因素，并🐉提(tí)出✍️了解決(jue)的方法。 影響标(biao)定精度的(de)因素 2.2 标定壓力(li)與标定溫(wen)度的影響(xiang) 2.2.1 渦輪(lún)表的流動(dong)特性 T将成爲(wèi)影響流量(liàng)計特性的(de)主要困素(su)。相對來說(shuo)，由軸🤞承🧑🏾🤝🧑🏼及(ji)其它⭕機械(xiè)傳動部件(jiàn)摩擦産生(sheng)的機械阻(zu)力矩就比(bǐ)較小了⛹🏻♀️。以(yi)下讨論中(zhōng)，假定機械(xie)阻力矩爲(wei) 0，則儀(yí)表系數： K=B - C[T/ρQ2 ] （ 1） 式中： Q——管内流(liu)體的流量(liàng)； B、 C——常數。 區分層流(liú)流動狀态(tài)和紊流流(liú)動狀态必(bì)須引入雷(lei)諾數（ Re）的概念 Re=4Q/πdν （ 2 式中： Q——管内流(liu)體的流量(liàng)； d——管道(dao)直徑； ν——管内流體(tǐ)的運動粘(zhan)度。 通(tong)常 Re≥2320是(shi)管内流動(dong)由層流流(liú)動狀态轉(zhuǎn)變爲紊流(liu)流動狀态(tài)🐕的判斷依(yī)據。 在(zài)層流流動(dong)狀态時，流(liu)體流動阻(zu)力矩 T與流體動(dong)力牯度（也(ye)稱粘度） μ、流體流(liú)量 Q成(cheng)正比，即 T=C1μQ。式中， C1爲常數(shù)，代入式（ 1）可知：若(ruò)粘度變化(hua)，則儀表系(xi)數 K也(ye)随之變化(hua)；若粘度不(bú)變．則 K将随流量(liang)的增加而(er)增加。 T與流體(ti)密度和 Q2成正比(bǐ)．此時可計(ji)流體粘度(dù)的影響．即(jí) T=C2ρQ2，式中(zhong)， C2爲常(chang)數，代入式(shì)（ 1）可知(zhī)：在紊流流(liu)動狀态時(shi)，儀表系數(shu) K僅與(yǔ)儀表本身(shēn)結構參數(shu)有關，而與(yu)流量 Qμ等參(can)數無關，可(ke)近似爲常(chang)數。隻有在(zai)這種狀态(tài)下，儀♈表系(xì)數 K才(cái)真正顯示(shi)了常數的(de)性質。儀表(biǎo)系數 K爲常數的(de)這個區間(jiān)，也就是該(gāi)流量計的(de)測量範圍(wei)。 2.2.2 溫度(du)、壓力的變(biàn)化對标定(dìng)精度影響(xiǎng)的分析 運動粘(zhan)度 ν爲(wei)動力粘度(du)與流體密(mì)度 ρ的(de)比值。根據(ju)流體粘度(du)與溫度之(zhi)間的關系(xi)、雷諾數的(de)💰定義及氣(qi)🍓體狀态方(fāng)程可知，在(zai)一定的溫(wēn)度範圍♻️内(nèi)，随着溫度(dù)的提高，在(zài)同樣流量(liang)下雷諾數(shu)也增加。根(gen)據層流、紊(wěn)流♍的判定(dìng)條件可知(zhī)：溫度的增(zēng)加，使流體(ti)在較小流(liu)量即可🔞達(da)到紊流狀(zhuàng)态這樣，渦(wō)輪表實🧑🏽🤝🧑🏻際(jì)進入精度(dù)範圍的小(xiǎo)流量 Qamin将減小。 Qamin将減小。 2.3 壓縮系(xi)數的變化(huà)對标定精(jīng)度的影響(xiang) 壓縮(suo)系數 ZZ的影響。 2.4 速度分(fen)布畸變對(duì)标定精度(du)的影響 渦輪表(biǎo)是速度式(shi)的流量測(ce)量儀表，其(qi)儀表特性(xing)直接👈受氣(qi)體流動狀(zhuàng)态的影響(xiang)。對其進口(kǒu)處的速度(du)分布尤爲(wei)敏感。進🈲口(kǒu)流速的突(tū)變和流體(ti)的旋轉可(ke)使測量誤(wu)差達到不(bú)能允許的(de)程😄度。在标(biao)定中，渦輪(lun)流✔️量計之(zhī)前一般有(you)若♉十倍管(guan)道直徑的(de)直管段，但(dàn)往👉往由于(yú)直管段長(zhang)度不夠，進(jìn)口處流體(tǐ)的旋轉采(cai)能*消除、或(huò)由于安裝(zhuang)流量計時(shi)密封墊片(pian)突出而改(gai)變了流體(ti)和渦輪葉(ye)片之間的(de)角度，這些(xiē)影響往往(wǎng)使儀👉表常(cháng)數變化 2% 2.5 輔助(zhù)測量裝置(zhì)對标定精(jing)度的影響(xiang) 數據(ju)的正确采(cǎi)集依賴于(yu)溫度、壓力(li)傳感器、定(ding)時器、脈沖(chòng)計數器的(de)選取及安(an)裝位置的(de)确定。如果(guǒ)傳感🌈器精(jing)度不夠，則(zé)⁉️不能保證(zhèng)測量值的(de)精度。如果(guo)傳感器安(ān)裝位置不(bú)🌂合适，則不(bú)能正🔞确測(ce)量通過标(biao)準裝置及(jí)待測渦輪(lun)表的氣體(tǐ)的實際溫(wēn)度、壓力值(zhí)。且可✔️能會(hui)影響氣體(ti)的流動狀(zhuàng)态，導緻渦(wo)輪表進口(kou)處的🍓速度(dù)分布不均(jun)，從而影響(xiang)标定的精(jīng)度。 2.6 數(shù)據的分析(xī)處理對标(biāo)定精度的(de)影響 因爲氣體(ti)渦輪流量(liang)計是計量(liang)一段時間(jian)内通過他(tā)的氣體的(de)體🥵積數，而(er)氣體體積(jī)又受壓力(li)、溫度等因(yin)🏃♀️素的影響(xiang)，且标準裝(zhuang)置的示值(zhi)與真值還(hai)是有點差(chà)異的，所以(yǐ)若不⭐充分(fèn)考✊慮氣體(ti)通過标準(zhun)裝置、待測(ce)表時狀态(tài)的差異以(yi)及标準裝(zhuāng)置自身的(de)誤差等因(yīn)素，所造成(cheng)的誤差将(jiāng)會很大。 對于渦(wo)輪表示值(zhi)精度的标(biao)定一般規(guī)定在下述(shù)流量進行(hang)，即 Qmin 、 0.05 Qmax、 0.1 Qmax0.25 Qmax、 0.4 Qmax、 0.7 Qmax和 Qmax。若 0.05 Qmax和(he) 0.1 Qmax小于(yú) Qmin，則該(gāi)流量點取(qu)消。一般同(tóng) *量點(dian)至少測試(shì) 3次，取(qu) 2次相(xiàng)近數據的(de)平均值爲(wei)測量值。若(ruò)出現異常(chang)數據，需增(zēng)加試驗次(ci)數。對于每(mei)個流量再(zai)進行如下(xià)的數據分(fèn)析，設： V'、 V 分别(bie)爲時間 t内實際(ji)通過标準(zhǔn)裝置和待(dai)測表的氣(qì)體體積； V、 Vc t内标(biāo)準裝置和(hé)待測表的(de)體積示數(shù)； P、 Pc 分别爲通(tong)過标準裝(zhuang)置和待測(cè)表的氣體(ti)壓力； TN、 Tc 分别(bié)爲通過标(biao)準裝置和(he)待測表的(de)氣體溫度(dù)； ZN、 Zc 分别爲通(tōng)過标準裝(zhuang)置和待測(cè)的氣體壓(yā)縮系數； △ P 爲待測(cè)表與标準(zhǔn)裝置之間(jiān)的氣體壓(ya)力差， △ P=Pc - PN； T 爲标(biao)準裝置與(yu)待測表之(zhi)間的氣體(tǐ)溫度差， △ T=TN - Tc； fN 爲(wèi)在某流量(liàng)點标準裝(zhuāng)置的體積(jī)示數 VN與實際通(tong)過他的氣(qi)體體積 V' fc VcV相(xiang)比所得的(de)示值相對(dui)誤差。 由氣體狀(zhuàng)态方程可(ke)得： 标(biāo)準裝置 PNV'/TN=ZNmR （ 3） 待測表(biao) PcV/Tc=ZcmR （ 4） 當 △ P、 △ T△ P的(de)存在，造成(chéng)的誤差爲(wei)（ △ P/PN） ×*；忽略 △ T的存在，造(zao)成的誤差(cha)爲（ △ T/TN） ×*；忽略标(biāo)準裝置自(zì)身誤差的(de)存在，造成(cheng)的誤差爲(wei) fN×*，所以(yi)必須考慮(lü)氣體通過(guo)标準裝置(zhi)和待測表(biao)時溫㊙️度、壓(yā)力的差㊙️異(yì)以及标準(zhǔn)裝置自身(shen)的誤差。 3 提高标(biao)定精度的(de)方法 3.1 合理選擇(zé)标準裝置(zhi) 由于(yú)标準渦輪(lun)表本身的(de)特點，它本(běn)身需要每(mei)年進行檢(jiǎn)定，當㊙️需💛标(biao)定的渦輪(lun)表口徑較(jiào)小時（小于(yu) 100mm），就不(bu)宜選用渦(wo)輪表作爲(wèi)标準表。 鑒于流(liú)量越小，雷(lei)諾數越小(xiao)，則忽略氣(qi)體粘性造(zào)成的📱誤差(cha)♍越太，所以(yi)音速噴嘴(zuǐ)标準裝置(zhì)隻适合标(biāo)定大流量(liàng)、大口徑的(de)渦輪表。保(bǎo)證喉徑的(de)加工精度(dù)，選擇高精(jīng)度的時間(jiān)測量💛裝置(zhi)都是十分(fèn)必要的。爲(wei)使容器氣(qi)體溫度盡(jìn)快均勻穩(wěn)定，還應在(zài)容器内加(jiā)裝👣攪拌機(ji)。 一般(ban)用鍾罩來(lai)标定小口(kou)徑、小流量(liàng)渦輪表，且(qiě)選擇🐅鍾罩(zhào)時♉其容🔅積(ji)一定要足(zu)夠大，以保(bǎo)證大流量(liàng)點标定的(de)精度📱。爲了(le)保證水質(zhi)的清潔，鍾(zhōng)罩内的水(shuǐ)應每天更(gèng)換🥵。當鍾罩(zhao)鼓起後，爲(wèi)了使鍾罩(zhào)内氣體溫(wen)度均勻，鍾(zhong)罩充滿氣(qì)後，應等待(dài) 5min之後(hou)才能開始(shǐ)試驗。另外(wài)，鍾罩與音(yīn)速噴嘴作(zuò)爲标準裝(zhuang)置還需🌐利(lì)用空調、幹(gan)燥器等設(she)旋保證标(biao)定所需的(de)标準🍉環境(jing)。 3.2 标定(dìng)裝置必須(xū)立于空間(jiān)足夠大的(de)試驗室内(nèi)，保證标準(zhun)裝置、待測(ce)渦輪表不(bu)在單方向(xiàng)受熱（如太(tài)陽的輻射(shè)、加熱器或(huò)其他✏️熱源(yuán)）。試驗室中(zhong)的溫度變(bian)化不得超(chao)過 20±5℃ 3.3 消(xiāo)除标定系(xi)統中管路(lu)設計方面(miàn)的影響 5倍以上管(guan)道直徑的(de)直管段。 3.4 消除輔(fǔ)助測量裝(zhuang)置方面的(de)影響 選擇高精(jīng)度的溫度(du)、壓力傳感(gan)器、定時裝(zhuāng)置等輔助(zhu)設施，其精(jīng)度必須高(gāo)于待測渦(wo)輪表所需(xū)精度 l~2級，且安裝(zhuang)位置應合(hé)适。 3.5 數(shu)據的分析(xi)處理 計算待測(cè)表的誤差(cha)必須考慮(lü)氣體通過(guo)标準裝置(zhì)和待🌈測表(biǎo)時溫度、壓(ya)力的差異(yi)以及标準(zhǔn)裝置自身(shen)的誤差。若(ruo)忽略通過(guo)标準裝置(zhi)和待測表(biǎo)的氣體壓(ya)縮系數的(de)差異，可求(qiu)得待測渦(wo)輪表在某(mou) *量點(dian)的相對示(shi)值誤差。 4 結論 （ 1）标(biao)定小口徑(jìng)、小流量的(de)渦輪表應(yīng)選用鍾罩(zhao)标準裝置(zhi)🔅，标💋定大口(kou)💃🏻徑、大流量(liàng)的渦輪表(biao)應選用音(yīn)速噴嘴，對(duì)于口徑爲(wèi) 100mm以及(jí)大于 100mm的渦輪流(liu)量計也可(ke)選用标準(zhun)渦輪表作(zuo)爲标準裝(zhuang)置，但👨❤️👨每年(nián)☂️需重新檢(jiǎn)定 1次(cì)。 （ 2 （ 3）選擇設(she)計方案，選(xuan)擇高精度(du)的溫度、壓(ya)力傳感器(qi)、定時裝置(zhì)👨❤️👨等輔助設(shè)旋，其精度(du)必須高于(yu)待測渦輪(lun)表⛱️所需精(jīng)度㊙️ 1~2級(ji)，将系統誤(wu)差降爲小(xiao)。 （ 4 （ 5）正确(que)處理數據(ju)，充分考慮(lü)氣體通過(guo)标準裝置(zhì)、待測表時(shí)😍狀态👅的差(chà)異以及标(biao)準裝置自(zi)身的誤差(cha)。标準裝置(zhi)🚶♀️應認🧑🏾🤝🧑🏼真維(wei)護，并🈲依照(zhao)技術*的規(gui)定定期進(jin)行檢定。
