粘度补偿式涡轮流量计的理论与实践论文磨浆机械石家庄前帮机水洗机选针器

粘度补偿式涡轮流量计的理论与实践论文

【论文摘要】本文介绍传统涡轮流量传感器，运用相应粘度补偿模型，并配以相应的计算显示仪表，可以实现对粘性液体的流量测量。采取G金属箱B7631.1⑻7抗磨液压油L-HM46(其粘度相当于旧牌号30号)当室温高于20℃时

一 前言

传统涡轮流量计只能用来测量低粘度的液体流量，如水、汽油等。涡轮流量计制造厂一般也规定被测液体粘度不得大于5MPa迈腾配件S，否则将产生严重误差。如何用传统涡轮流量传感器准确测量液体粘度大于5MPaS玉石的液体流量，如原油、机械油等的流量，则会引起我们广泛的重视。

本研究采用LW型传统涡轮流量传感器作为研究对象，对其进行了广泛的理论和实验研究，得到了这种流量传感器的介质粘度补偿模型，与此同时，我们还研制了具有粘度自动补偿功能的涡轮流量计积算显示仪表，这样传统涡轮流量传感器，运用相应粘度补偿模型，并配以本积算显示仪表，就可以实现对粘性液体的流量测量。

二 介质粘性影响试验

Hochreiter(1)和 Shafer(2)曾给出了涡轮流量传感介质粘性影响的物理模型。

（1）

式中

f---------传感器发出的频率；

Q-------- 瞬时流量；

v---------被测液体的运动粘度。

式（1）即称为“涡轮流量计的通用粘度曲线”。其中，Φ为一多项式；Φ的形式必须通过实验确定。

为此，我们首以提高效力先进行了介质粘性纸包装在平常生活中1直占有重要的地位影响的试验，试验装置如图1所示。试验介质粘度变化范围为1～95.6MPaS；试验涡轮流量传感器的型号为LW—25型。

（2）

图2给出了试验结果。图中K为实际仪表常数

E为相同误差，定义为

（3）

由试验结果知。当粘度达到8.91mm2/s及更大时，刹车带传感器几乎失去线性范围，从图中还可以看到，在较小流量下，传感器仪表常数随粘度变化较大；而且，粘度越大，仪表常数越小，而在较大流量下，粘度影响就小得多。从这个试验结果说明，小流量时，介质粘性起着重要的作用，而在大流量下，粘度的作用就显得不重要了。

三 正交多项式粘度补偿模型

由涡轮流量计的通用粘度曲线模型知，仪表常数仅取次于 f/v, 即

因此，我们将试验数据在单对数坐标纸上，以f/v作为横坐标，重新作图，如图3所示。结果发现，原来分散的几条粘度曲线合成一条曲线，这就是通用粘度曲线。

我们采用任意步长的正交曲线拟合方法，将试验数据重新按f/L方式整理，然后进行正交多项式拟合

式中 公式 均为系数，计算方法参阅文献（5）

经计算表明，对图3所示通用粘度曲线可以进行分段拟合，经分段正交曲线拟合的曲线如图4、图5所示。由图可见，当f/L 30 (约Re 5000 )时，Ф曲线接近水平直线，即这时仪表数为 “常数”。图4、图5曲线的公式表达为

以上就是试验涡轮流量计的粘度补偿模型。式中 δ 反映了模型计算的仪表常数偏离实际仪表常数的相对误差。模型中，当f/L 30时，模型计算的仪表常数偏离实际值最大绝对值为2.03%，故该段曲线的拟合精度为±2.5%，而当f/L≥30时，模型计算值偏离实际值最大绝对值为0.96%，故若仪表在此区间工作，其精度可达±1%。

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