摘要(yào):以變溫航(háng)空潤滑油(you)爲工作介(jiè)質的渦輪(lun)流量計 儀(yí)表系數修(xiu)正方法，利(li)用變溫航(hang)空潤滑油(yóu)流量标準(zhun)裝置⛷️對4支(zhi)渦輪流量(liang)計在多個(ge)溫度點下(xia)進行了校(xiào)準試驗，通(tong)過🤟雙指💰數(shu)衰減函數(shù)對校準結(jié)果進行拟(nǐ)合修正。結(jie)果表明，各(gè)🤟溫度點和(hé)流量點渦(wō)輪流量計(ji)儀表系數(shu)與校準結(jié)果誤差小(xiǎo)于1%，修正方(fāng)法具有⁉️較(jiao)好的通用(yòng)性。
0引言
　　渦(wō)輪流量計(jì)［1］因具有重(zhòng)複性好、量(liang)程範圍寬(kuan)、适應性🌈強(qiáng)、精度高及(ji)體積小等(děng)特點，被廣(guǎng)泛應用于(yu)流量試💋驗(yan)、石油計量(liang)、工業生産(chan)及航空發(fā)動機研制(zhì)試驗等領(ling)域。目前，在(zai)低粘度工(gōng)作介質(如(ru)航空煤油(yóu))流量測量(liang)中，渦輪流(liú)量計具有(you)良好性能(neng)表現;而在(zài)粘溫特性(xing)較差的航(hang)⭐空潤滑油(yóu)流量測量(liang)中，因其粘(zhan)度随溫度(dù)變化較大(da)(40℃時運動粘(zhan)度約爲17cSt，100℃時(shi)粘度約爲(wei)5cSt)且渦輪流(liú)量計對❄️介(jie)質粘🔅度較(jiào)爲敏感，直(zhí)接使用渦(wo)輪流量計(jì)校準結果(guǒ)尚無法⭕滿(mǎn)足試驗要(yao)求。
以航空(kōng)潤滑油流(liu)量标準裝(zhuang)置爲試驗(yàn)平台，對4支(zhī)渦輪🏃🏻流量(liang)計在不同(tóng)溫度點進(jin)行校準試(shì)驗，對儀表(biǎo)系數随粘(zhān)度和流量(liàng)變化關系(xi)進行分析(xī)，并通過雙(shuang)指數衰減(jiǎn)函數對儀(yi)表系數(K)和(he)頻率與粘(zhan)度之商(F/υ)進(jin)行曲線拟(ni)合。
1試驗設(shè)備
1.1标準裝(zhuang)置
　　航空潤(run)滑油流量(liang)校準裝置(zhi)如圖1所示(shi)。該裝置采(cǎi)用電機驅(qū)動标準計(jì)量油缸的(de)結構形式(shi)，主要由計(ji)量油缸、電(dian)機及控制(zhi)器、滾珠絲(si)杠、直線導(dao)軌、校準管(guǎn)路、切換閥(fa)門、油箱、控(kong)溫機組、溫(wēn)度壓力傳(chuan)感器、測量(liàng)光栅尺、數(shù)據采集系(xì)統、測量控(kong)制計算機(jī)等部件構(gòu)成。裝置采(cai)用伺♈服電(dian)機驅動标(biao)準計量油(you)缸産生标(biao)準流量源(yuan)，計量油📱缸(gāng)同時作爲(wèi)容積标準(zhun)，與光栅配(pei)合構成流(liú)量測量系(xì)統。标準裝(zhuāng)置技術指(zhi)标爲:流量(liang)範🛀🏻圍爲0.5～160L/min;擴(kuo)展不确定(ding)度⁉️爲0.05%(k=2);溫度(dù)範圍爲20～120℃。

1.2被試(shi)流量計
試(shi)驗所用流(liú)量計是某(mou)研究所渦(wō)輪流量計(jì)，流量計👌信(xin)息如🌈表1所(suo)示。

2校準試(shi)驗結果
　　利(lì)用航空潤(rùn)滑油流量(liàng)标準裝置(zhi)在20，30，40，50，60，80℃下分别(bié)對4支渦輪(lun)流量計進(jìn)行校準試(shi)驗。流量計(jì)校準流量(liàng)點分别爲(wèi)6，17，28，39，50L/min;流量計校(xiao)準🥰流量點(dian)分别爲12，24，36，48，60L/min。圖(tú)2和圖3分别(bié)是SN:1744和SN:1655兩支(zhī)渦輪流量(liang)計在各溫(wēn)度點儀表(biǎo)系數K随流(liú)量q變化曲(qu)線，從中可(kě)以看出♍，不(bú)同溫度點(diǎn)下流量計(jì)儀表系👨‍❤️‍👨數(shù)差異很大(da)。


4支流量(liang)計各流量(liang)點q下儀表(biǎo)系數誤差(cha)ET曲線如圖(tú)4所示。

儀表(biǎo)系數差異(yi)ET爲

　　式中:K80爲(wei)某流量點(dian)80℃下儀表系(xì)數，L-1;K20爲某流(liú)量點20℃下儀(yi)表系數，L-1。
　　經(jing)計算可得(de)，低流量點(dian)儀表系數(shù)最大相差(chà)14%以上，高💯流(liú)量🏒點儀表(biǎo)系數最小(xiao)相差約2%。
3修(xiū)正方法研(yán)究
3.1儀表系(xì)數與雷諾(nuo)數關系
　　渦(wō)輪流量計(ji)不同溫度(du)點儀表系(xì)數差異很(hen)大，主要🏃🏻‍♂️原(yuan)因是溫度(du)改變導緻(zhì)航空潤滑(hua)油粘度改(gǎi)變。校準結(jie)果中儀表(biǎo)系數随流(liú)量變化曲(qǔ)線未體現(xiàn)滑油粘度(du)對渦輪流(liú)量計的影(ying)響，流量計(jì)儀表系數(shu)K随雷諾♍數(shù)的變化曲(qǔ)線如圖5和(he)圖6所示。同(tong)一支流量(liàng)計在雷🙇🏻諾(nuò)數相近的(de)情況下，其(qí)對應的儀(yi)表系🈚數很(hen)接近，儀表(biao)系數是雷(lei)諾數的單(dan)值函數。雷(lei)諾數Re關系(xi)式爲

　　式中(zhōng):q爲體積流(liú)量，m3/s;d爲渦輪(lun)流量計内(nèi)徑，m;ν爲某溫(wen)度點🌈下滑(hua)油運動粘(zhan)度，cSt;
　　多溫度(dù)點下實際(jì)測量航空(kong)潤滑油粘(zhān)度，并拟合(he)粘度ν與🔞溫(wen)🚶度T函🤩數關(guān)系，進而通(tōng)過該函數(shù)關系計算(suàn)校準試驗(yan)各溫度‼️點(diǎn)下介質粘(zhān)度。粘度與(yǔ)溫度函數(shu)關系式爲(wei)

3.2儀表系數(shu)曲線拟合(he)
　　儀表系數(shù)與雷諾數(shù)存在單值(zhi)函數關系(xì)，而雷諾數(shù)

　　可由平均(jun)流速和運(yùn)動粘度計(ji)算得到，所(suo)以儀表系(xi)數K是⛷️流🙇🏻量(liàng)計輸出頻(pin)率與運動(dong)粘度之商(shang)(F/v)的函數。研(yan)究最終确(què)定采用雙(shuang)指數衰減(jiǎn)函數進行(háng)拟合，雙指(zhǐ)✍️數衰減函(hán)數Kfit表示爲(wèi)

　　表2是流量(liang)計拟合曲(qu)線系數。通(tōng)過R－square值對拟(ni)合度進行(háng)❗評估，4支流(liu)量計拟合(he)優度值處(chu)于0.992～0.997之間，拟(ni)合結果非(fei)常好🏃‍♂️。

SN:1744和SN:1655兩(liang)支流量計(ji)拟合曲線(xiàn)分别

　　如(rú)圖7與圖8所(suo)示。通過拟(ni)合公式計(ji)算各溫度(dù)和頻率下(xia)的渦輪流(liú)量計儀表(biǎo)系數，再通(tong)過式(5)和式(shi)(6)計算對應(ying)體積流量(liang)［4］和拟合❄️誤(wu)差🏃。4支流量(liang)計拟合計(ji)算結果與(yu)标準流量(liàng)最⭕大誤差(chà)分别是0.94%，0.80%，0.62%和(hé)0.54%。


4結論(lùn)
　　利用航空(kong)潤滑油流(liu)量标準裝(zhuang)置對四支(zhī)渦輪流量(liàng)計進行☁️了(le)❌多個溫度(dù)點實流校(xiao)準試驗，并(bìng)利用雙指(zhǐ)數衰減函(hán)數進行了(le)拟合修正(zheng)，拟合優度(du)可達0.992以上(shàng)。通過拟🚶合(he)公式對各(ge)溫度點和(he)頻率點進(jìn)行流量計(ji)算，計算結(jié)果與标準(zhǔn)裝置給定(dìng)值最大誤(wù)差小于1%。研(yan)究結果表(biao)明🔞，将雙指(zhi)數衰💋減函(han)數應用于(yú)變溫工況(kuang)滑油流量(liàng)測量修正(zhèng)具有較強(qiang)可行性與(yu)實用性。

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