摘要:通過對液體渦輪流量計工作原理、數(shù)學(xué)模型的論述及對一系列實驗數(shù)據(jù)進行較全面的分析，得出介質(zhì)溫度黏度、密度等參數(shù)對液體渦輪流蚤計計量特性有影響的結(jié)論。

    在速度式流量計中，渦輪流量計(以下簡稱流量計)以其測量準(zhǔn)確度高、量程寬、壓損小、可實現(xiàn)信號遠(yuǎn)傳、重復(fù)性及動態(tài)響應(yīng)好等多種優(yōu)點，多年來廣泛應(yīng)用于國防科技工業(yè)和民用領(lǐng)域的流量測量，本文對流量計從原始理論到實驗數(shù)據(jù)，分析論述影響流量計特性的諸多因素，為使用和校準(zhǔn)者提供技術(shù)參考與使用指導(dǎo)。

1、流量計工作結(jié)構(gòu)原理：
  渦輪流量計是利用懸置于液體中葉片的轉(zhuǎn)子或葉輪感受液體的平均流速而推導(dǎo)出被測流體的瞬時流量和累計流量。從而實現(xiàn)流量測量目的。主要由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，信號輸出方式包括脈沖、模擬量或數(shù)字通信方式，結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

2、流量計的計量特性分析
2. 1、流量計的數(shù)據(jù)模型：
2.1.1、使用儀表系數(shù)K計算示值誤差：

圖1渦輪流量計結(jié)構(gòu)示意圖

式中，凡為第i檢定點第j次檢定的系數(shù)，為第i檢定點第j次檢定時流量計顯示儀表測的脈沖數(shù);凡為第i檢定點第J次檢定是標(biāo)準(zhǔn)裝置測的的實際體積，3m或L;(3為檢定用液體在檢定狀態(tài)下的體積膨脹系數(shù))。分別為第L檢定點第j次檢定時標(biāo)準(zhǔn)裝置和流量計處的液體密度，℃;人為檢定用液體在檢定狀態(tài)下的壓縮系數(shù)。分別為第i檢定點第J次檢定時標(biāo)準(zhǔn)裝置和流量計處的液

體表壓力，Pa、
2. 1.2、使用累計流量計算示值誤差：

式中，凡為第i檢定點第J次檢定的相對示值誤差，%;凡為第i檢定點第J次檢定是標(biāo)準(zhǔn)裝置測得的實際體積，襯或L;(V,)。為第i檢定點第J次檢定時標(biāo)準(zhǔn)器換算到流量計處狀態(tài)的累計流量值，3m。    第i檢定點被檢流量計的相對示值誤差為。

2. 2、流t計的計且特性相關(guān)實驗數(shù)據(jù)和具體分析：
2. 2. 1、壓力方面的影響：
  在通常的溫度和壓力條件下，液體的壓縮系數(shù)很小，所以對于使用在低、中勃度介質(zhì)的速度式流量計來說，壓力的影響可忽略不計，故在此不做分析。
2. 2. 2、密度與私度方面的影響：

表1流量計計量特性實驗數(shù)據(jù)之黏度比較實驗
    因為流量計的渦輪旋轉(zhuǎn)力矩與被測流體的密度P成正比，被測流體密度的變化將影響到作用在渦輪上的轉(zhuǎn)動力矩成比例的增減，而被測流體豁度則對流量計特性影響***大(從表1的數(shù)據(jù)結(jié)果中就論證出來)。一般來說，流量計的口徑越大，勃度變化對流量計線性特性影響越小，反之，口徑越小則影響就越大。當(dāng)被測液體戮度大于15 x 10 -6 m2/s時，測量誤差明顯增大(注:對于勃度的影響，現(xiàn)在引人了。即把動力勃度u和密度P合算成一個參數(shù)—運動赫度。來考慮，這樣就可以把私度和密度兩個參數(shù)變?yōu)橐粋€參數(shù)來做具體分析了)。
2. 2. 3、溫度方面的影響：
  用表2實驗數(shù)據(jù)來分析，校驗介質(zhì)的溫度從常溫變化到80℃相對高的溫度，無論是15mm小口徑的流量計還是X100 mm大口徑的流量計，從數(shù)據(jù)結(jié)果
看，影響其計量特性很小，因此認(rèn)為在實際應(yīng)用中，溫度變化對流量計的基本誤差影響很小，可忽略。另外還有一點需要說明:表2數(shù)據(jù)中還欠缺一組校驗介質(zhì)溫度為一40一50℃低溫的實驗數(shù)據(jù)，這還有待今后給予進一步完善。    另附表3為RP-3噴氣燃油溫度一密度的實測數(shù)據(jù)，供同仁在實際應(yīng)用時做參考。

表2 流量計值變溫實驗數(shù)據(jù)(校準(zhǔn)介質(zhì):RP-3噴氣燃油)

表3實測RP一噴氣燃油溫度一密度數(shù)據(jù)

3、結(jié)束語：
  通過對流量計原理、模型及多項實驗數(shù)據(jù)具體分析，并給出結(jié)論，明晰了實驗用介質(zhì)溫度、戮度、密度、壓力等技術(shù)參數(shù)對流量計計量特性的影響大小和規(guī)律，為不同介質(zhì)和相同介質(zhì)條件下，勃度、密度和溫度對其檢定、校準(zhǔn)結(jié)果影響提出了有依據(jù)、有價值的論證與分析，以供廣大同仁參考。