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涡轮流量计在润滑油中性能测试


文章日期:2017-12-23|阅读数:


摘 要: 流量计量在各工业系统要求越来越高,涡轮流量计在各工业现场应用较多,简要介绍了涡轮流量计的工作原理及特点。利用现有滑油流量标准,分别对两台较高精度涡轮流量计进行了性能测试,并对测试结果进行了简要分析,测试结果表明粘度对涡轮流量计性能有较大影响。

1、引言:
 随着社会及科学技术的不断进步,流量计量的在各工业系统越来越受重视,相关技术也取得了很大的进步,如多种新型流量计不断投入使用,传统流量计技术得到改进,精度更高等。各种在线计量、国际比对,实流测试等已成为如今流量计量发展的主要方向。工业实际应用中流量的准确计量需要高准确度的流量计来保证,更需要对流量计量仪表的正确使用来保证。
 
2、涡轮流量计及测试依据:
2. 1、涡轮流量计:

图 1	涡轮流量计组成  1 壳体,2 前导流板,3 轴承,4 涡轮,5 变送器,6 前置放大器,7

图 1 涡轮流量计组成
 
1 壳体,2 前导流板,3 轴承,4 涡轮,5 变送器,6 前置放大器,7二次仪表
 
  涡轮流量计是一种速度式流量仪表,利用涡轮感受流体平均流速来导出流量,其工作原理是液体通过流量计内腔,对叶片产生冲击而使涡轮旋转,涡轮旋转速度随流量大小变化而变化,通过涡轮的转速而得到液体介质的流量。因涡轮流量计具有结构简单,体积、质量小,精度高等特点,所以在工业实际中应用***为广泛。如图 1所示为涡轮流量计典型结构。
 
2. 2、测试依据:
 涡轮流量计的测试主要依据《JJG 1037 - 2008 涡轮流量计检定规程》。主要参数包括仪表系数、***大示值误差( 仪表线性度) 及仪表重复性。计算方法如下:

Kij = Nij       ( 1)
Vij    
           
K = ( Ki ) max + ( Ki ) min ( 2)
    2
             
E = ( Ki ) max  ( Ki ) min ( 3)
( Ki ) max + ( Ki ) min
 
式中: Kij —第 i 检定点第 j 次检定的仪表系数,L  1 或 ( m3 )  1 ;
 
Nij —第 i 检定点第 j 次检定时流量计显示仪表测得的脉冲数;
 
Vij —第 i 检定点第 j 次检定时标准装置测得的实际流量,L 或 m3 ;
i—1,2,3…m,m 为检定点数,m≥3; j—1,2,3…n,n 为检定次数,n≥3。K—流量计的仪表系数,L  1 或( m3 )  1 ;
 
E—流量计的仪表***大示值误差,L  1 或( m3 )  1 ; ( Ki ) max —流量计所有检定点中所得到的 Ki 中的***
 
大值,L  1 或( m3 )  1 ;
 
( Ki ) min —流量计所有检定点中所得到的 Ki 中的***小值,L  1 或( m3 )  1 ;
 
3、试验标准及测试仪表:
3. 1、标准介绍:

 此次比对试验所使用装置为我单位所拥有的滑油流量标准装置,其主要指标如下所示:
试验介质: 4050 航空润滑油。
 
流量范围: ( 0. 1 ~ 80) m3 /h;
 
不确定度: 0. 05% ( k = 2) ;
 
装置原理: 静态质量法;
 
变温范围: ( - 35 ~ 150) ℃ ;
 
温控精度: ± 1  。 3. 2 测试仪表
 
此次试验测试选用两台涡轮流量计,口径分别为
 
Φ40、Φ25,主要考虑 40 和 25 口径的流量计应用较多,同时流量衔接,更具有代表性。其主要参数如下:
 
( 1) Φ40 流量计型号规格: LWGY - 40;
 
流量范围: ( 2 ~ 20) m3 /h;
 
出厂等级: 0. 5 级。 ( 2) Φ25 流量计型号规格: LWGY - 25;
 
流量范围: ( 1 ~ 10) m3 /h;
 
出厂等级: 0. 5 级。
 
4、试验测试:
4. 1、测试条件环境温度:


27. 0  ;
 大气压力: 99660Pa;
 
湿度: 44. 5% ; 介质粘度; 20. 47cst。

4. 2、测试结果:
 
依据以上测试方法对所选流量仪表进行了性能测试,结果测试数据分别列于表 1、表 2 中。
表 1 Φ40 流量计测试数据
 
检定点 频率 流量 系数 平均系数 重复性
( Hz) ( m3 /h) ( 1 /L) ( 1 /L) ( % )
 
  444. 73 20. 345 78. 697    
1 444. 97 20. 360 78. 678 78. 702 0. 035
  444. 22 20. 312 78. 732    
  311. 41 14. 129 79. 345    
2 311. 51 14. 135 79. 339 79. 328 0. 030
  310. 38 14. 090 79. 301    
  184. 23 8. 2737 80. 162    
3 184. 62 8. 2879 80. 193 80. 192 0. 038
  184. 47 8. 2781 80. 222    
  114. 57 5. 1651 79. 854    
4 114. 60 5. 1683 79. 824 79. 842 0. 001
  115. 00 5. 1872 79. 811    
  39. 054 1. 9642 71. 578    
5 39. 959 2. 0104 71. 554 71. 546 0. 049
  40. 029 2. 0152 71. 508    
 
依据表 1 测试数据,经计算可得,Φ40 流量计测试结果如下:

 
仪表系数: ( 75. 869) 1 /L;
 
仪表重复性: 0. 049% ;
 
仪表线性: 5. 7% 。
 
    表 2  Φ25 流量计测试数据  
           
检定点 频率 流量 系数 平均系数 重复性
( Hz) ( m3 /h) ( 1 /L) ( 1 /L) ( % )
 
  419. 53 10. 011 150. 86    
1 419. 60 10. 030 150. 60 150. 73 0. 001
  419. 35 10. 018 150. 69    
  299. 56 7. 1974 149. 83    
2 299. 47 7. 2045 149. 64 149. 69 0. 087
  299. 07 7. 1976 149. 58    
  172. 51 4. 2217 147. 11    
3 172. 44 4. 2207 147. 08 147. 11 0. 021
  172. 15 4. 2120 147. 14    
  109. 37 2. 7133 145. 11    
4 110. 58 2. 7436 145. 09 145. 07 0. 035
  110. 31 2. 7383 145. 02    
  37. 771 0. 97328 139. 71    
5 28. 529 0. 99240 139. 76 139. 67 0. 085
  38. 067 0. 98212 139. 54    
 
依据表 2 测试数据,经计算可得,Φ25 流量计测试结果如下:
 
仪表系数: ( 145. 27) 1 /L;
 
仪表重复性: 0. 087% ;
 
仪表线性: 3. 9% 。
 
5、结论:
 此次试验所选涡轮流量计,出厂精度均达 0. 5 级以上,而测试结果显示两台流量计的线性都较差,分别为5. 7% ,3. 9% ,重复性较好,分别达到了 0. 049% ,0. 087% 。
 结果表明粘度对涡轮流量计线性影响较大,涡轮流量计在高粘度液体中使用时适合定点使用,检定时要使用实流或粘度相近液体,不宜用水和其它低粘度液体代替。为保证仪表的准确性,可采用系数分段插值法,使仪表在各个测量段线性达到一个理想值,另外可选用使用非线性拟合方法的涡轮流量计。


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