本章主要介紹渦輪流量計不同安裝條件的實驗裝置與軟件平臺設計，并建立了評價指標參數，為后續章節中更加清晰準確地分析總結實驗數據的變化規律與影響程度提供了理論支持。 

1、管道上常見阻流件：
  從上一章的渦輪流量計在海上石油平臺安裝環境的3D模型截圖與海上石油平臺工藝流程P&ID圖紙中可以看出，管道上常見的阻流件主要有不同角度的彎頭、不同口徑的縮徑、各類閥門、三通、轉接頭、旁通管線與坡度管等。隨著平臺上渦輪流量計所處工藝流程的不同，管網規劃中流量計所處的前后直管段長度也不同，前后各種阻流件的組合形式也不同，渦輪流量計的測量精度被影響程度也有大有小。

2、實驗裝置設計：
2.2、實驗流程裝置：
  為了分析不同安裝條件對渦輪流量計測量精度的影響，首先需要設計并構建一套科學合理的實驗裝置，在此實驗裝置上進行不同安裝條件下的實流實驗研究，通過科學合理的分析方法對實驗現象與實驗數據進行總結歸納，從而得出所需要的總結結論。 
  渦輪流量計的實驗裝置示意圖如圖3-1所示。其中包括一個4”渦輪流量計（被檢表）、一個4”電磁流量計（標準表）、六種不同類型阻流件、不同長度的前后直管段、水泵、水塔、閥門、實驗操作儀器（電腦）以及一些配件等等。 
（1）被檢表4”渦輪流量計 精度等級：0.5級，***大工作壓力：2.5 MPa，流量范圍：10~200 m3/h。
（2）標準表4”電磁流量計 精度等級：0.2級，儀表系數1.138，電源：85~265V AC，功耗：20W。 

圖 3-1  實驗裝置示意圖 

3、實驗軟件平臺：

圖 3-2  實驗程序流程圖 
（2）軟件界面：
  首先登陸實驗控制面板界面，選擇4”的標準表管道，打開管線上的閥門。然后開始實驗，改變閥門的不同開度來實現流量大小的調節，從而實現不同流量點的測量。實驗界面示意圖如圖3-3所示。***后實驗完成后保存實驗數據，后臺軟件會自動生成實驗數據報表，報表中會體現實驗所獲取的重要參數。 

圖 3-3  控制面板示意圖 

5、實驗評價指標：
  為了科學合理地分析實驗采集的數據，需要對實驗結果進行量化指標的計算。為此本文建立了渦輪流量計實驗數據的評價指標：儀表系數、線性度、平均儀表系數相對誤差以及不確定度[1][4][5][19]。 （1）儀表系數K 
公式（3-1）中：i=1,2,3,4,5,6,7為流量實驗點個數。j=1,2,3為每個流量實驗點的測量次數。ijK —第i個流量點第j次測量得到的渦輪流量計的儀表系數。F  —渦輪流量計輸出的信號脈沖頻率。vijq —第i個流量點第j次測量得到的渦輪流量計的體積流量。 每個流量實驗點上的儀表系數： ???3131jijiKK

（3-2） 則整個流量范圍內的平均儀表系數： )]min()[max(21ii??KKK               （3-3） 儀表系數直接反映了被檢流量計測量性能的高低。
（2）平均儀表系數相對誤差Δ K  Δ 100%K KKK?? ?基基             （3-4） 公式（3-4）中： K   —整個流量范圍內的平均儀表系數。 K基—基準實驗的整個流量范圍內的平均儀表系數。 
平均儀表系數相對誤差反映了被檢流量計與標準表之間的性能差距，間接反映了被檢流量計測量性能的高低。

（3）線性度δ(%) %100minmaxminmax???iiiiKKKK —?                 （3-5） 公式（3-5）中：imaxK —整個流量范圍內儀表系數***大值。iminK —整個流量范圍內儀表系數***小值。 線性度數值越小，表明被檢流量計線性特性越好，流量計傳感器與變送器的
性能越高。 （4）不確定度?  第 i 個流量點上的不確定度： ????312ij)(211jiKKK?                   （3-6） 流量計不確定度： max)(i?? ?     i?3,2,1 „„                 （3-7） 不確定度越小，表明被檢流量計測量得到的數據越可靠，質量真實，越接近實際測量結果，越不失真。 

本章小結：
  本章主要介紹了實驗裝置的設計思路與操作流程，利用實驗裝置進行實流實驗，采集實驗數據。同時，對實驗數據分析建立了科學合理的評價指標，為后續不同安裝條件下具體的實驗數據處理和變化規律總結奠定了理論基礎。 

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