摘要(yao):葉輪是(shi)渦輪流(liu)量計 的(de)重要組(zǔ)成部分(fèn),根據理(lǐ)論模型(xíng)可知，葉(ye)輪對渦(wō)輪流量(liang)✉️計的計(ji)量性能(neng)具有一(yi)定的影(ying)響。針對(duì)不同葉(ye)輪對渦(wō)輪👅流量(liang)計的影(ying)響,通過(guo)試驗的(de)方法,分(fèn)析了改(gai)變葉輪(lún)傾斜🧑🏾‍🤝‍🧑🏼角(jiao)對渦輪(lún)流.量計(ji)計量性(xing)能的影(yǐng)響。結果(guǒ)表明,角(jiao)度較大(dà)的葉輪(lun)B對其誤(wù)差曲💛線(xian)影響較(jiao)☁️小;角度(dù)較小的(de)葉輪A對(duì)其誤差(cha)曲線影(yǐng)🌈響較大(da)。
　　渦輪流(liu)量計具(jù)有精度(dù)高、重複(fú)性好、結(jie)構簡單(dan)、測量㊙️範(fàn)圍廣、體(ti)積小、質(zhi)量輕、壓(ya)力損失(shī)小、維修(xiu)方便等(děng)優點,被(bei)廣泛♍應(ying)用在石(shí)⭐油、化工(gōng)、冶金、城(cheng)市燃氣(qi)管網等(deng)行業中(zhong)1。随着渦(wo)輪流量(liang)計的大(da)量使用(yòng)，用戶對(dui)其計✍️量(liang)準确度(du)的要求(qiu)也🌏越來(lái)越高。
　　葉(ye)輪傾斜(xie)角θ或葉(yè)片數Z是(shi)渦輪流(liu)量計設(shè)計中的(de)重要💰參(cān)數📞,直接(jiē)影響流(liu)量計的(de)計量性(xing)能。θ角減(jian)小，當進(jin)人流量(liang)計💛被測(ce)流體流(liú)速相同(tóng)時，葉輪(lún)速度将(jiang)提高📧。當(dāng)其它✊條(tiáo)件不變(bian)時,随着(zhe)θ角減小(xiao),葉輪💯轉(zhuǎn)速增大(dà),提高.了(le)儀表的(de)靈敏度(du)。但轉速(su)提高使(shǐ)阻力矩(ju)增大,被(bei)✨測流體(ti)的壓💘力(lì)損失增(zeng)大,軸承(chéng)磨損增(zeng)大，儀表(biǎo)壽命降(jiang)低。
　　在研(yan)發氣休(xiū)渦輪流(liu)量計的(de)過程中(zhong)，針對葉(ye)輪傾斜(xié)角🔴θ大小(xiǎo)的改變(biàn)對渦輪(lún)流量計(jì)性能的(de)影響進(jìn)行研☎️究(jiu)。
1渦輪流(liu)量計的(de)測量原(yuan)理與結(jie)構
1.1基本(běn)結構
　　渦(wō)輪流量(liàng)計主要(yào)山整流(liu)器、葉輪(lun)、磁性聯(lian)軸器、機(jī)械🈲計數(shù)器、内輪(lun)變速器(qi)等組件(jiàn)組成。
1.2 基(ji)本原理(lǐ)
　　渦輪流(liú)量計是(shi)一-種流(liu)體測量(liàng)裝置，流(liu)體的動(dòng)力驅使(shǐ)葉輪旋(xuán)轉💜,其旋(xuan)轉速度(dù)與體積(jī)流量近(jin)似成正(zheng)比例。通(tong)過流量(liàng)計💔的流(liu)體體積(ji)是基于(yu)葉輪的(de)旋轉數(shù)㊙️得到的(de),主要是(shì)運用磁(cí)電轉換(huàn)裝置或(huò)者機械(xie)輸出裝(zhuang)置将渦(wō)✌️輪轉速(sù)轉化成(chéng)電脈沖(chong),二次儀(yí)表進行(hang)計算和(he)顯示，由(yóu)單位時(shí)間内✔️電(diàn)脈沖和(he)累計電(diàn)脈沖數(shu)👄來反映(yìng)瞬時和(hé)累計流(liu)量。
1.3 葉輪(lún)
　　渦輪葉(yè)輪亦稱(cheng)葉輪，一(yi)般采用(yong)工程塑(su)料、鋼或(huo)鋁合金(jīn)材質,其(qi)作用是(shì)把流體(tǐ)動能轉(zhuǎn)換成機(ji)械能。按(àn)照💚設計(jì)要求,葉(ye)輪😘葉片(pian)數爲Z= 12~20,葉(ye)片傾斜(xie)角θ=30~45°,重疊(die)度爲1~1.2,葉(yè)㊙️片與内(nei)機光間(jiān)🐅隙爲0.5~1 mn。爲(wei)提高渦(wo)輪流量(liàng)計的計(ji)量性能(néng)，可适當(dāng)🍉增加葉(yè)片數或(huo)調整傾(qing)斜角3)
1.4理(lǐ)論依據(jù)
渦輪流(liu)量計的(de)數學模(mo)型爲

　　式(shi)中:J爲渦(wō)輪的轉(zhuǎn)動慣量(liàng);w爲渦輪(lun)葉輪的(de)旋轉角(jiǎo)速度🛀;7,爲(wèi)流體對(dui)葉片産(chan)生的推(tui)動力矩(jǔ);Tm爲渦輪(lún)軸與軸(zhou)承之間(jiān)摩擦産(chan)🌂生的機(ji)械❌摩擦(ca)阻力矩(ju);Ts爲流體(ti)通過渦(wō)輪時産(chan)生的♉流(liú)動阻💚力(li)矩;Tm爲電(diàn)磁轉換(huàn)器對渦(wō)輪産生(sheng)的電磁(ci)阻力矩(ju);Z爲渦輪(lún)葉片數(shù);θ爲葉片(piàn)傾斜角(jiao);r爲葉片(piàn)的平均(jun1)半徑;A爲(wei)流通截(jie)面積;p爲(wèi)流體的(de)密度;f爲(wèi)信号脈(mo)沖頻率(lǜ);q爲體積(jī)流量;K爲(wei)儀表系(xì)數;q。爲✌️瞬(shùn)時體積(ji)流量。
　　根(gēn)據數學(xue)模型可(kě)以定性(xìng)判斷出(chu)渦輪流(liú)量計的(de)計量性(xìng)能🈚與葉(yè)輪的葉(yè)片傾斜(xié)角有關(guan)，筆者選(xuǎn)取不同(tóng)θ角的葉(ye)輪在同(tong)一台😍渦(wō)輪流量(liang)計上進(jin)行試驗(yàn)，分析其(qi)對渦輪(lun)流量計(jì)的影響(xiang)。
2試驗及(jí)試驗數(shu)據分析(xī)
2.1試驗介(jie)紹
　　試驗(yàn)選取相(xiàng)同内徑(jing)、外徑的(de)葉輪,隻(zhi)是葉輪(lún)的傾斜(xié)♻️角、葉片(pian)👣數及質(zhì)量可能(neng)不同,對(dui)渦輪流(liu)量計的(de)性能進(jìn)行研究(jiu)。葉輪傾(qing)斜角的(de)平面圖(tú)如圖1所(suǒ)示。

2.2試驗(yan)及試驗(yàn)數據處(chu)理
　　計算(suàn)流量計(ji)的相對(dui)示;值誤(wu)差爲:

　　式(shi)中:Eij爲第(di)i檢定點(diǎn)第j次檢(jiǎn)定被檢(jiǎn)流量計(jì)的相對(duì)示值誤(wù)差,%;Vij爲第(dì)i檢定點(diǎn)第j次檢(jiǎn)定時流(liu)量計顯(xiǎn)示的累(lei)積流量(liàng)值,m3;(V,)ij爲第(dì)i檢定點(dian)第j次檢(jiǎn)定時标(biāo)準器換(huàn)算到流(liú)量計處(chù)狀态的(de)累積🔞流(liu)量值,m3。
　　試(shì)驗選取(qu)一台0.5級(jí)标準的(de)TGM/G250/DN80/PN16氣體渦(wō)輪流量(liang)計，選用(yòng)兩種🚶不(bú)同🍓參數(shù)的葉輪(lún),在試驗(yan)中研究(jiū)葉輪對(duì)渦輪流(liu)量計計(jì)量性能(néng)的影響(xiang)。
試驗所(suo)用葉輪(lun)A與B的差(chà)别見表(biǎo)1。

　　試驗之(zhī)前，分别(bié)對裝有(yǒu)不同葉(yè)輪的渦(wo)輪流量(liàng)計進行(hang)空載計(ji)時,見表(biǎo)2。

選用葉(ye)輪A時的(de)試驗數(shù)據見表(biao)3。
選用葉(yè)輪B時的(de)試驗數(shu)據見表(biao)4。
　　根據表(biǎo)3和表4作(zuò)出葉輪(lun)A和葉輪(lún)B的誤差(chà)曲線圖(tú),如圖2和(he)圖3所示(shi),葉輪A在(zai)流量20~400 m2/h時(shí),0.5級是合(he)格的，在(zài)100m3/h誤差出(chū)現突變(bian)情況;葉(yè)輪B在流(liú)量12~400m*/h時🥵,0.5級(jí)是合格(gé)的。
根據(ju)表3和表(biao)4作出葉(yè)輪A和葉(yè)輪B的誤(wù)差對比(bi)圖,如圖(tú)4所示。

　　由(yóu)圖4可以(yi)看出，葉(yè)輪B的誤(wù)差曲線(xian)在流量(liang)點50~400 m3/h的線(xian)性比葉(ye)🙇‍♀️輪A的線(xian)性要好(hǎo);在流量(liàng)點8~12 m3/h，誤差(chà)大概爲(wei)-1%~- -3%左右，均(jun)🛀爲不❗合(he)格點。

3結(jie)論
通過(guò)試驗，分(fèn)别對不(bú)同傾斜(xié)角葉輪(lun)進行研(yan)究,得出(chū)🔞如🥵下結(jie)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻論:
(1)葉輪(lun)B在小流(liú)量點的(de)誤差優(yōu)于葉輪(lún)A;
(2)兩葉輪(lun)在流量(liàng)點100m3/h都出(chu)現誤差(chà)突變;
(3)葉(yè)輪A在線(xiàn)性區誤(wù)差更趨(qu)近零點(dian);
(4)葉輪B在(zài)線性區(qu)誤差偏(pian)離零點(diǎn),但是仍(reng)在誤:差(cha)範圍内(nèi);
(5)對于量(liang)程大的(de)渦輪流(liú)量計,應(yīng)該優選(xuǎn)傾斜角(jiǎo)較小🏃‍♀️的(de)葉輪;而(er)對♋于量(liàng)程小的(de)渦輪流(liu)量計，應(yīng)該優選(xuǎn)傾斜角(jiao)較大的(de)葉輪;
(6)在(zài)小流量(liàng)點區域(yu),不管是(shì)葉輪A還(hai)是葉輪(lún)B,計量誤(wu)差仍然(ran)很大。
　　總(zǒng)之，葉輪(lún)傾斜角(jiao)隻影響(xiǎng)誤差曲(qǔ)線在線(xian)性區偏(pian)離零點(dian)的幅度(dù),但是在(zai)小流量(liang)點誤差(cha)仍然很(hěn)大,給貿(mao)易計量(liang)帶來了(le)不公平(píng)，因此,接(jiē)下來的(de)研究工(gōng)作主要(yao)是解決(jué)小流量(liàng)點誤差(cha)偏大的(de)問題👉。

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