液體黏度對渦輪流量計量表性能的影響
摘要:液體黏度對渦輪流量計量表性能的影響資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產(chǎn)報價廠家為您提供。1原理結(jié)構(gòu)及概念 渦輪流量計利用置懸流體中葉輪感受流體的平均流速而推導(dǎo)出被測流體的瞬時流量和累積流量,一般由葉輪、導(dǎo)流器、*磁鋼、感應(yīng)線圈、前置放大器等部分組成。渦。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢,下面是液體黏度對渦輪流量計量表性能的影響文章詳情。
1原理結(jié)構(gòu)及概念
渦輪流量計利用置懸流體中葉輪感受流體的平均流速而推導(dǎo)出被測流體的瞬時流量和累積流量,一般由葉輪、導(dǎo)流器、*磁鋼、感應(yīng)線圈、前置放大器等部分組成。渦輪流量計的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1—葉輪;2—導(dǎo)流器;3—*磁鋼;4—感應(yīng)線圈;
5—前置放大器;6—外殼。
圖1 渦輪流量計的結(jié)構(gòu)
(1)流體黏度。由于流體流動時內(nèi)部會產(chǎn)生魔擦,所以各層的速度是不同的,在相鄰層的接觸面存在一對等值反向的力,速度較快的流層帶動速度較慢的層,使之加快速度,速度較慢層阻滯較快層,使之減速,這種阻滯力稱為內(nèi)摩擦力,而流體黏度是內(nèi)摩擦的量度,是流體反抗形變的能力。各類流體的黏度不一,對于一般流體,黏度是溫度與壓力的函數(shù)。文中提到的黏度均為運動黏度,單位為cSt,1cSt=10-6m2/s。
(2)系數(shù)。儀表系數(shù)K是指單位體積的流體通過流量計發(fā)出的脈沖數(shù),單位為L-1,計算公式如下:
式中:Kij為第i檢定點第j次檢定時的系數(shù),L-1;Nij為第i檢定點第j次檢定時的流量計顯示儀表測得的脈沖數(shù);Vij為第i檢定點第j次檢定時標(biāo)準(zhǔn)裝置測得的實際體積,L;β為檢定用液體在檢定狀態(tài)下的體膨脹系數(shù);(θs)ij、(θm)ij分別為第i檢定點第j次檢定時標(biāo)準(zhǔn)裝置和流量處的液體溫度,℃;κ為檢定用液體在檢定狀態(tài)下的壓縮系數(shù);(ps)ij、(pm)ij分別第i檢定點第j次檢定時標(biāo)準(zhǔn)裝置和流量處的液體表壓力,Pa;n為每點檢定次數(shù);(Ki)max為流量計在流量檢定點得到的Ki中的zui大值;(Ki)min為流量計在流量檢定點得到的Ki中的zui小值。
(3)線性度。在規(guī)定條件下,渦輪流量計校準(zhǔn)曲線與擬合直線間的zui大偏差與滿量程輸出間的百分比稱為線性度。該值越小,表明線性特性越好。計算公式如下:
式中:E為流量計的線性度。
2檢測設(shè)備及條件
(1)大氣壓:101818Pa。
(2)介質(zhì):航空潤滑油。
(3)檢定裝置:航空潤滑油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。
(4)被檢表:型號為LWGY-15A,編號為0906280,生產(chǎn)商為上海自儀九儀表。
3實驗數(shù)據(jù)及分析
根據(jù)上述檢測設(shè)備及條件,按照J(rèn)JG1037—2008《渦輪流量計檢定規(guī)程》,在四種不同黏度下各檢定5個點,每點檢定3次,得到的數(shù)據(jù)如表1~表4所示,數(shù)據(jù)表中的頻率、流量、溫度、系數(shù)均為每點檢定3次各自的平均值。由表1得到儀表線性度為8.9%,儀表系數(shù)為528.61L-1;由表2得到儀表線性度為6.3%,儀表系數(shù)為553.89L-1;由表3得到儀表線性度為2.6%,儀表系數(shù)為596.18L-1;由表4得到儀表線性度為2.2%,儀表系數(shù)為622.44L-1。
表1 黏度為93.24cSt時的數(shù)據(jù)
表2 黏度為52.14cSt時的數(shù)據(jù)
表3 黏度為16.28cSt時的數(shù)據(jù)
表4 黏度為7.16cSt時的數(shù)據(jù)
由于流體具有黏性,所以滑油在通過流量計時產(chǎn)生黏滯阻力矩。從表1~表4可看出,滑油黏度從93.24cSt→52.14cSt→16.28cSt→7.16cSt變化時,渦輪流量計的系數(shù)(528.61L-1→553.89L-1→596.18L-1→622.44L-1)、線性度(8.9%→6.3%→2.6%→2.2%)都在逐步發(fā)生明顯的變化。當(dāng)流量計的黏度zui大為93.24cSt時(數(shù)據(jù)表1),整個流量計的線性度只有8.9%,根本無法使用,要想達(dá)到使用要求只有縮小量程。通過觀察、計算發(fā)現(xiàn),只有流量為2.8990~4.1497m3/h時,線性度為(575.86-569.50)/(575.86+569.50)×100%=0.56%,才滿足JJG1037—2008《渦輪流量計檢定規(guī)程》允許的zui大誤差1.0%,也就是說只有在這兩點范圍內(nèi)使用,這個流量計才算是合格的。當(dāng)黏度變小為7.16cSt時,線性度范圍則變寬,流量為1.0196~4.0465m3/h時,線性度為(631.96-620.88)/(631.96+620.88)×100%=0.88%,完全符合規(guī)程zui大允許誤差。
另外,從表1~表4均可看出,流量計黏度的變化對流量zui小點影響也比較大,在四種不同黏度下,系數(shù)都在流量zui后一點時發(fā)生了明顯的下降;而且黏度zui大為93.24cSt時,系數(shù)從524.93L-1變?yōu)?81.35L-1,系數(shù)下降了43.58L-1;黏度為7.16cSt時,系數(shù)從620.88L-1變?yōu)?08.97L-1,系數(shù)僅下降了11.91L-1。從中可看出,隨著黏度的變小,對流量計下限的影響也越來越小。黏度變化對渦輪流量計特性曲線的影響如圖2所示。圖2中特性曲線從下至上依次對應(yīng)表1、表2、表3和表4,儀表系數(shù)隨著黏度的升高而下降,用于較高黏度時,儀表系數(shù)與流量之間不再保持線性關(guān)系,因此,渦輪流量計測量高黏度時,必須根據(jù)黏度和流量進(jìn)行修正。圖2中特性曲線的擬合公式為:
圖2 黏度變化對渦輪流量計特性曲線的影響
用于測量液體的渦輪流量計,生產(chǎn)廠所給的儀表系數(shù)K通常是用常溫水標(biāo)定的,黏度只有1cSt,為了保證測量的準(zhǔn)確度,必須注意被測流體黏度對流量計特性的影響。實驗表明,當(dāng)液體黏度大于15×10-6m2/s時,即使同*量計同一介質(zhì),測量誤差也會明顯增大,所以必須盡量在接近的工作條件下重新標(biāo)定,從而減小誤差。
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