流量計(jì)量在各工業(yè)系統(tǒng)要求越來(lái)越高，渦輪流量計(jì)在各工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多，簡(jiǎn)要介紹了渦輪流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)。利用現(xiàn)有滑油流量標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì)兩臺(tái)較高精度渦輪流量計(jì)進(jìn)行了性能測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，測(cè)試結(jié)果表明粘度對(duì)渦輪流量計(jì)性能有較大影響。                            

 隨著社會(huì)及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，流量計(jì)量的在各工業(yè)系統(tǒng)越來(lái)越受重視，相關(guān)技術(shù)也取得了很大的進(jìn)步，如多種新型流量計(jì)不斷投入使用，傳統(tǒng)流量計(jì)技術(shù)得到改進(jìn)，精度更高等。各種在線計(jì)量、國(guó)際比對(duì)，實(shí)流測(cè)試等已成為如今流量計(jì)量發(fā)展的主要方向。工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中流量的準(zhǔn)確計(jì)量需要高準(zhǔn)確度的流量計(jì)來(lái)保障，更需要對(duì)流量計(jì)量?jī)x表的正確使用來(lái)保障。

2 渦輪流量計(jì)及測(cè)試依據(jù)

2.1 渦輪流量計(jì)

渦輪流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表，利用渦輪感受流體平均流速來(lái)導(dǎo)出流量，其工作原理是液體通過(guò)流量計(jì)內(nèi)腔，對(duì)葉片產(chǎn)生沖擊而使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪旋轉(zhuǎn)速度隨流量大小變化而變化，通過(guò)渦輪的轉(zhuǎn)速而得到液體介質(zhì)的流量。因渦輪流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積、質(zhì)量小，精度高等特點(diǎn)，所以在工業(yè)實(shí)際中應(yīng)用最為廣泛。如圖1所示為渦輪流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)。

圖1 渦輪流量計(jì)組成

1殼體，2前導(dǎo)流板，3軸承，4渦輪，5變送器，6前置放大器，7二次儀表

2.2 測(cè)試依據(jù)

渦輪流量計(jì)的測(cè)試主要依據(jù)《JJG1037-2008渦輪流量計(jì)檢定規(guī)程》。主要參數(shù)包括儀表系數(shù)、上限示值誤差（儀表線性度）及儀表重復(fù)性。計(jì)算方法如下：

（1）

（2）

（3）

式中：Kij—第i檢定點(diǎn)第j次檢定的儀表系數(shù)，L-1或（m3）-1；

Nij—第i檢定點(diǎn)第j次檢定時(shí)流量計(jì)顯示儀表測(cè)得的脈沖數(shù)；

Vij—第i檢定點(diǎn)第j次檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)得的實(shí)際流量，L或m3；

i—1，2，3…m，m為檢定點(diǎn)數(shù)，m≥3；

j—1，2，3…n，n為檢定次數(shù)，n≥3。

K—流量計(jì)的儀表系數(shù)，L-1或（m3）-1；

E—流量計(jì)的儀表上限示值誤差，L-1或（m3）-1；

（Ki）max—流量計(jì)所有檢定點(diǎn)中所得到的Ki中的上限值，L-1或（m3）-1；

（Ki）min-流量計(jì)所有檢定點(diǎn)中所得到的Ki中的最小值，L-1或（m3）-1；

3 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試儀表

3.1 標(biāo)準(zhǔn)介紹

此次比對(duì)試驗(yàn)所使用裝置為我單位所擁有的滑油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其主要指標(biāo)如下所示：

試驗(yàn)介質(zhì)：4050航空潤(rùn)滑油。

流量范圍：（0.1～80）m3/h；

不確定度：0.05%（k=2）；

裝置原理：靜態(tài)質(zhì)量法；

變溫范圍：（-35～150）℃；

溫控精度：±1℃。

3.2 測(cè)試儀表

此次試驗(yàn)測(cè)試選用兩臺(tái)渦輪流量計(jì)，口徑分別為Φ40、Φ25，主要考慮40和25口徑的流量計(jì)應(yīng)用較多，同時(shí)流量銜接，更具有代表性。其主要參數(shù)如下：

（1）Φ40流量計(jì)

型號(hào)規(guī)格：LWGY-40；

流量范圍：（2～20）m3/h；

出廠等級(jí)：0.5級(jí)。

（2）Φ25流量計(jì)

型號(hào)規(guī)格：LWGY-25；

流量范圍：（1～10）m3/h；

出廠等級(jí)：0.5級(jí)。

4 試驗(yàn)測(cè)試

4.1 測(cè)試條件

環(huán)境溫度：27.0℃；

大氣壓力：99660Pa；

濕度：44.5%；

介質(zhì)粘度；20.47cst。

4.2 測(cè)試結(jié)果

依據(jù)以上測(cè)試方法對(duì)所選流量?jī)x表進(jìn)行了性能測(cè)試，結(jié)果測(cè)試數(shù)據(jù)分別列于表1、表2中。

表1 Φ40流量計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù)

依據(jù)表1測(cè)試數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算可得，Φ40流量計(jì)測(cè)試結(jié)果如下：

儀表系數(shù)：（75.869）1/L；

儀表重復(fù)性：0.049%；

儀表線性：5.7%。

表2 Φ25流量計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù)

依據(jù)表2測(cè)試數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算可得，Φ25流量計(jì)測(cè)試結(jié)果如下：

儀表系數(shù)：（145.27）1/L；

儀表重復(fù)性：0.087%；

儀表線性：3.9%。

此次試驗(yàn)所選渦輪流量計(jì)，出廠精度均達(dá)0.5級(jí)以上，而測(cè)試結(jié)果顯示兩臺(tái)流量計(jì)的線性都較差，分別為5.7%，3.9%，重復(fù)性較好，分別達(dá)到了0.049%，0.087%。結(jié)果表明粘度對(duì)渦輪流量計(jì)線性影響較大，渦輪流量計(jì)在高粘度液體中使用時(shí)適合定點(diǎn)使用，檢定時(shí)要使用實(shí)流或粘度相近液體，不宜用水和其它低粘度液體代替。為保障儀表的準(zhǔn)確性，可采用系數(shù)分段插值法，使儀表在各個(gè)測(cè)量段線性達(dá)到一個(gè)理想值，另外可選用使用非線性擬合方法的渦輪流量計(jì)。