摘要：渦輪(lun)流量計 是(shì)一種典型(xíng)的速度式(shi)流量計，與(yu)顯示儀表(biao)組合實現(xiàn)對流🍓體的(de)🤩測量和記(jì)錄,在航空(kong)液壓油、潤(rùn)滑油流量(liang)測量中👌被(bèi)廣泛使♻️用(yòng),本文就高(gāo)粘度介質(zhì)渦輪流量(liàng)計校準結(jie)果如何處(chu)理以及處(chù)理結果對(duì)實際使用(yong)的影響進(jìn)行分析。
0引(yin)言
　　渦輪流(liu)量計是一(yī)種速度式(shì)流量儀表(biǎo)，由于具有(yǒu)測量精度(du)高、反應速(sù)度快、測量(liang)範圍廣、價(jia)格低廉、安(ān)裝方便等(deng)優🧡點，在💰航(hang)空燃油📐、液(yè)壓油等流(liu)體測量中(zhōng)被💜廣泛使(shǐ)用，然而，在(zai)實際工作(zuò)中，按照JJG1037--2008《渦(wō)⚽輪流量計(jì)檢定規程(cheng)》進行檢測(cè)，由于介質(zhi)粘度作用(yòng)增😄大,影響(xiang)渦🏒輪流量(liang)計線性，出(chū)現較大的(de)測量偏差(chà)，直接影響(xiǎng)産👨‍❤️‍👨品交付(fu)。本文結合(he)工作中實(shi)際情況.探(tan)讨了采用(yong)最小二乘(chéng)法進行測(ce)量數據處(chu)理，減小渦(wo)輪流量計(ji)測量誤差(chà)，滿足産品(pǐn)測🐪量要求(qiu)。
1概述及原(yuan)理
　　渦輪流(liu)量計可以(yǐ)用于測量(liàng)各種氣體(tǐ)、液體等流(liu)體的累積(jī)流量和瞬(shùn)時流量。工(gōng)作時被測(cè)流體沖擊(ji)渦輪葉片(piàn)使渦輪旋(xuán)轉，渦輪的(de)轉速随流(liu)量的變化(hua)而變化,即(jí)流量大💰.渦(wo)輪的轉速(su)也✨大，再經(jing)磁電轉換(huàn)裝置把渦(wo)輪的轉速(sù)轉換爲相(xiang)應🆚頻率的(de)電脈沖,經(jīng)前置放大(da)器放大後(hou),送，入顯示(shì)儀表進行(hang)計數和顯(xian)示，根據單(dan)位時間内(nei)的脈沖數(shù)和🙇‍♀️累計脈(mo)沖數即可(kě)求出瞬時(shi)流✨量和累(lei)積流量。
　　渦(wo)輪流量計(ji)的工作原(yuán)理:當流體(tǐ)沿着管道(dao)的.軸線方(fang)向流動，并(bing)👄沖擊渦輪(lun)葉片時，便(biàn)有與流量(liang)qv、流速V和流(liú)體密度ρ乘(chéng)積成比例(li)的力作用(yòng)在葉片.上(shang),推動渦輪(lún)旋轉。在渦(wo)輪旋轉的(de)♈同時，葉片(piàn)周期性地(dì)切割電磁(cí)鐵産生的(de)磁力線，改(gai)變線圈的(de)磁通量。根(gēn)據電磁🐇感(gan)應原理，在(zai)線圈内将(jiāng)感應出脈(mo)動的🌂電勢(shì)信号，此👨‍❤️‍👨脈(mo)動信号的(de)頻🈚率與被(bèi)測流體的(de)流量，成正(zheng)比。
2渦輪流(liú)量計的構(gòu)造與測量(liang)過程
　　渦輪(lún)流量計一(yī)般由導流(liu)器、渦輪葉(ye)片、軸承、前(qián)置放大器(qì)、顯示儀表(biǎo)組成，以實(shi)現流量測(ce)量的目的(de)，如圖1所示(shi)。
 
　　流體經(jīng)過渦輪流(liú)量計後,渦(wō)輪流量計(jì)測量輸出(chu)的脈沖信(xin)号,經💔前置(zhi)放大器放(fang)大後,送入(rù)顯示儀表(biao)，就可以實(shí)現流量的(de)測量。顯示(shì)儀表接收(shōu)的就是頻(pin)率💃信号(脈(mò)沖),然後⭐進(jìn)行計算得(de)到瞬時流(liú)量和累積(jī)流量。
　　渦輪(lún)流量計工(gōng)作流量和(hé)頻率成一(yi)定比例關(guan)系，根據JJG1037-2008《渦(wo)🔴輪流㊙️量計(jì)檢定規程(chéng)》要求，在每(měi)隻渦輪流(liú)量計進行(háng)檢定後會(hui)根據有關(guān)公式計算(suan)出該渦輪(lun)流量🙇🏻計的(de)流量系數(shu)K值,使用時(shí)将K值🚶‍♀️置入(rù)數字顯示(shì)儀表，顯示(shì)儀表在接(jiē)收到脈沖(chòng)信号時，會(huì)根據K值進(jìn)行運算得(dé)到實測流(liú)體流量。運(yùn)算公式如(ru)下☂️:
 
　　式中:K爲(wèi)平均流量(liàng)系數;E爲渦(wō)輪流量計(jì)最大示值(zhi).誤差;Kmax爲流(liu)量範圍内(nei)各檢定點(diǎn)得到的系(xì)數中最大(da)值;Kmix爲流㊙️量(liàng)範圍内各(ge)檢♍定點得(dé)到的系數(shu)中最小值(zhí)。
　　渦輪流量(liàng)計K-qv特性曲(qu)線如圖2所(suo)示
 
3渦輪(lun)流量計的(de)校準結果(guo)處理
　　在實(shí)際工作中(zhong)，根據JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計檢(jian)定規程》中(zhong)給出的⭐平(ping)均儀表系(xì)數和示值(zhí)最大誤差(cha)的計算方(fāng)法，高粘度(du)介質測量(liàng)時往往會(huì)造成很大(dà)的測量誤(wu)差，影響産(chǎn)品⚽的驗收(shou)。但是經🙇‍♀️過(guò)對數據的(de)分析，使用(yong)最小🥵二乘(chéng)法進行曲(qǔ)線拟合，找(zhǎo)到曲線A、B值(zhi),将A、B值再置(zhi)入顯示儀(yi)表,實際測(ce)量結果與(yu)标準流量(liang)偏差會減(jiǎn)小，可💰以保(bǎo)證測量結(jie)果的正确(què)率。爲了分(fen)析不同的(de)測量結果(guǒ)數據處理(lǐ)方法對實(shí)🈲際測量影(ying)響，我們選(xuan)取LWGY40型渦輪(lún)流量計，于(yu)2025年12月15日,用(yòng)4050号航空潤(run)滑油(粘度(du)27.74x10-6m2/s)爲介質，在(zài)國防4113二級(jí)計量站進(jin)行了測試(shi)。
1)使用K系數(shù)法結果如(ru)表1所示，标(biāo)準流量、K系(xi)數法實際(ji)顯示流量(liàng)與頻率的(de)散點圖如(rú)圖3所示。
 
 
 
　　從(cóng)圖3可以看(kan)出，根據儀(yi)表K系數進(jìn)行設置後(hòu)，實際使用(yòng)時流🚩量顯(xiǎn)示與标準(zhǔn)流量之間(jiān)有較大差(cha)異，說明該(gāi)方法測量(liàng)結果偏💘離(lí)真🏃實結果(guo)較大，也就(jiu)是測量誤(wù)差大。通過(guò)計算也可(kě)以看到，将(jiang)平均儀表(biǎo)系數置入(rù)儀表中🍉,會(hui)造成18.9%的🈲測(ce)量誤差。
 
2)使(shǐ)用最小二(er)乘法結果(guo)如表2所示(shì)，根據測試(shì)數據，使用(yòng)MINTAB軟🈲件進行(háng)✉️處理，可以(yi)做出頻率(lü)與最小二(er)乘法顯📐示(shì)流量的曲(qu)線圖(如圖(tu)4所示)，得到(dào)曲線的A、B值(zhí)。根據曲線(xiàn)方程計算(suàn)得到實際(ji)顯示流量(liàng)，标準流量(liàng)、最小二🥰乘(chéng)法實際顯(xian)示流量❌與(yǔ)頻率的散(sàn)點圖如圖(tu)5所示。
 
　　圖5是(shi)标準流量(liang)、最小二乘(chéng)法實際顯(xiǎn)示流量與(yu)頻率的散(sàn)點圖🏃🏻‍♂️，從🙇🏻圖(tu).上可以看(kàn)出，根據儀(yi)表最小二(èr)乘法設置(zhi)A、B後，實✏️際使(shǐ)用時流量(liàng)顯示與标(biao)準流量之(zhi)間差異很(hěn)小，說明該(gāi)方法測量(liang)結果偏離(lí)真實結果(guo)較小，也就(jiù)是測量誤(wù)差較小。
3）将(jiāng)以上兩種(zhǒng)方法的實(shi)際流量測(cè)量數據與(yu)标.準流量(liàng)數據進行(háng)拟合，使用(yòng)MINTAB軟件進行(háng)處理，作散(san)點圖如圖(tú)6所示。

 
　　圖6可(kě)知，最小二(er)乘法流量(liàng)曲線與标(biāo)準流量曲(qǔ)線基本重(zhong)合,說明流(liu)量偏差很(hěn)小;K系數法(fa)流量曲線(xian)與标準流(liu)量曲線随(sui)着頻率的(de)增大差異(yi)也越大，說(shuō)明流量偏(piān)差也越大(dà)☂️。
　　根據以上(shang)的數據分(fèn)析，渦輪流(liu)量計實際(ji)工作中對(dui)于高粘度(dù)介質進行(hang)流量測量(liang)時，使用最(zui)小二乘法(fǎ)數據處理(li)的方法更(geng)科學，更能(néng)正确進行(hang)流量測量(liang)。雖然根據(ju)JJG1037--2008的要求,需(xū)要使用K系(xi)💛數法,但一(yī)-般在産品(pǐn)的出廠說(shuō)明書中會(hui)明确指出(chū)，實際測量(liàng)介質與出(chu)🛀🏻廠介質不(bu)同或粘度(du)差異較大(da)時，需要🔆使(shǐ)用實際介(jie)質進行标(biao)定。
4小結
　　渦(wo)輪流量計(jì)雖然具有(yǒu)測量精度(dù)高、反應速(sù)度快、測⛹🏻‍♀️量(liàng)🔞範圍廣、價(jia)格低廉、安(an)裝方便等(děng)優點,但是(shì)渦輪流量(liàng)計并不是(shì)可😍以适用(yòng)于任何流(liu)體、任何場(chǎng)合、各種條(tiao)件下的流(liu)體測量。
對(dui)較高粘度(dù)介質進行(hang)測量時，需(xu)要按實測(ce)介質條件(jian)💋進行标定(dìng)🚶,并且選擇(ze)最小二乘(cheng)法拟合公(gong)式進行數(shu)據處理💛,将(jiāng)拟合公📧式(shi)的A、B值置入(rù)對應儀表(biao)即可得到(dào)很好的測(ce)量效果。

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