摘要:文章介紹了甲苯流量計的工作原理及特點(diǎn)，利用現(xiàn)有燃油流量標(biāo)準(zhǔn)及滑油流量標(biāo)準(zhǔn)，分別對三臺不同口徑(ф40mm，ф25mm，ф15mm)甲苯流量計進(jìn)行了性能測試，并對測試結(jié)果進(jìn)行了簡要分析。測試主要依據(jù)jjg1037—2008《甲苯流量計檢定規(guī)程》進(jìn)行，測試結(jié)果表明黏度對甲苯流量計性能有較大影響。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及國家對能源、環(huán)境的重視，流量計量的地位更加突出，相關(guān)技術(shù)也取得了很大的進(jìn)步，如多種新型流量計不斷投入使用，傳統(tǒng)流量計技術(shù)得到改進(jìn)、精度更高等。各種在線計量、國際比對、實(shí)流測試等已成為當(dāng)今流量計量發(fā)展的主要方向。工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中流量的準(zhǔn)確計量需要高準(zhǔn)確度的流量計來保證，更需要對流量計量儀表的正確使用來保證。依據(jù)實(shí)際需要，國防科技工業(yè)4113二級計量站先后建立了燃油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置、液壓油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置和滑油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。在現(xiàn)有條件下，我們對甲苯流量計在燃油和滑油兩種黏度相差較大的液體中進(jìn)行了性能測試和比較，以期對廣大流量計研發(fā)人員有所指導(dǎo)，對流量計使用人員有所啟發(fā)。
1甲苯流量計
甲苯流量計是一種速度式流量儀表，主要依據(jù)動量矩守恒原理。其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由傳感器1，變送器2及二次儀表3組成。工作時，液體通過流量計內(nèi)腔，對葉片產(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，通過渦輪的轉(zhuǎn)速得到液體介質(zhì)的流量。甲苯流量計具有結(jié)構(gòu)簡單，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)用廣泛。
2試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及測試儀表
2.1試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
此次比對試驗(yàn)所使用裝置為我單位所擁有的兩臺液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，各自技術(shù)指標(biāo)如下。
(1)航空燃油流量標(biāo)準(zhǔn):試驗(yàn)介質(zhì)為ｒp-3航空燃油;流量范圍為0.04～100m3/h;不確定度為0.05%(k=2，k為包含因子);裝置采用動態(tài)質(zhì)量法;變溫范圍為常溫～50℃;溫控精度為±1℃。
(2)航空潤滑油流量標(biāo)準(zhǔn):試驗(yàn)介質(zhì)為4050航空潤滑油;流量范圍為0.1～80m3/h;不確定度為0.05%(k=2);裝置采用靜態(tài)質(zhì)量法;變溫范圍為－35～150℃;溫控精度為±1℃。
2.2測試儀表
此次試驗(yàn)測試所用流量儀表為我單位所使用標(biāo)準(zhǔn)流量計，共3臺，其主要參數(shù)如下。
(1)φ40流量計。型號規(guī)格為lwgy-40;流量范圍為3～30m3/h;出廠等級為0.5級。(2)φ25流量計。型號規(guī)格為lwgy-25;流量范圍為1.2～12m3/h;出廠等級為0.5級。
(3)φ15流量計。型號規(guī)格為lwgy-15;流量范圍為0.6～4m3/h;出廠等級為0.5級。
3試驗(yàn)測試
3.1測試依據(jù)
對單個流量計的測試主要依據(jù)jjg1037—2008《甲苯流量計檢定規(guī)程》。其中主要參數(shù)及計算方法如下:
式中:kij為第i檢定點(diǎn)第j次檢定的儀表系數(shù)，l－1或(m3)－1，其中，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;nij為第i檢定點(diǎn)第j次檢定時流量計顯示儀表測得的脈沖數(shù);vij為第i檢定點(diǎn)第j次檢定時標(biāo)準(zhǔn)裝置測得的實(shí)際流量，l或m3。
式中:k為流量計的儀表系數(shù)，l-1或(m3)-1;e為流量計的儀表示值誤差，l-1或(m3)-1;(ki)max為流量計所有檢定點(diǎn)中所得到的ki中的值，l-1或(m3)-1;(ki)min為流量計所有檢定點(diǎn)中所得到的ki中的最小值，l-1或(m3)-1。
3.2測試結(jié)果
依據(jù)以上方法對所選流量計進(jìn)行測試，具體情況如下。
3.2.1φ40流量計測試條件及結(jié)果
(1)滑油測試條件。環(huán)境溫度:24.5℃;大氣壓力:100610pa;濕度:27.8%;介質(zhì)黏度:31.63cst(1cst=10－6m2/s，余同)。
(2)燃油測試條件。環(huán)境溫度:12.8℃;大氣壓力:101210pa;濕度:30.3%;介質(zhì)黏度:1.62cst。
φ40流量計測試數(shù)據(jù)如表1所示。
依據(jù)表1測試數(shù)據(jù)，經(jīng)計算可得，φ40流量計在滑油及燃油中測試結(jié)果如表2所示，測試線形圖如圖2所示。
3.2.2φ25流量計測試條件及結(jié)果
(1)滑油測試條件。環(huán)境溫度:24.9℃;大氣壓力:100560pa;濕度:30.3%;介質(zhì)黏度:35.41cst。
(2)燃油測試條件。環(huán)境溫度:25.61℃;大氣壓力:100760pa;濕度:19.7%;介質(zhì)黏度:1.47cst。
φ25流量計測試數(shù)據(jù)如表3所示。
依據(jù)表3測試數(shù)據(jù)，經(jīng)計算可得，φ25流量計在滑油及燃油中測試結(jié)果如表4所示，測試線形圖如圖3所示。
3.2.3φ15流量計測試條件及結(jié)果
(1)滑油測試條件。環(huán)境溫度:24.8℃;大氣壓力:100570pa;濕度:29.3%;介質(zhì)黏度:37.83cst。
(2)燃油測試條件。環(huán)境溫度:19.26℃;大氣壓力:100850pa;濕度:25.9%;介質(zhì)黏度:1.5cst。
φ15流量計測試數(shù)據(jù)如表5所示。
依據(jù)表5測試數(shù)據(jù)，經(jīng)計算可得，φ15流量計在滑油及燃油中測試結(jié)果如表6所示，測試線性圖如圖4所示。
4結(jié)論
從測試結(jié)果數(shù)據(jù)分析可知：
(1)甲苯流量計在兩種不同黏度液體介質(zhì)中系數(shù)不同。
(2)甲苯流量計在兩種黏度介質(zhì)中線性差別較大，且在高黏度液體介質(zhì)中線性較差。
(3)甲苯流量計在兩種不同黏度液體介質(zhì)中重復(fù)性都較好。