多工况下涡轮流量计标定曲线的分散与聚合

作者：刘夷平^*; 陈超; 马力; 宋进

来源：仪器仪表学报, 2020, 41(11): 147-154.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2006960

• 涡轮流量计
• 标定曲线
• 多工况
• 运动粘度
• 仪表系数

由于缺乏足够的数据对比,多工况下涡轮流量计标定曲线之间的差异性问题一直受到仪表研究者的关注。在天然气贸易交接过程中,涡轮流量计在常压空气下的检定结论和标定数据能否应用于高压工况一直存在争议。为了对比多工况下涡轮流量计的标定曲线,使用高压空气环道流量标准装置,在1.6～5.0 MPa之间3个工作压力下对涡轮流量计进行了标定,3条标定曲线在低雷诺数区域出现明显的分散,标定数据最大相差0.65%。随着雷诺数增加,3条标定曲线逐渐接近,最终标定数据之间的差异不超过0.2%。应用涡轮流量计物理模型的函数形式分析并解释了标定曲线簇的形态。结果表明,轴承阻力是导致标定曲线分散的原因,而随着雷诺数的增加,仅和雷诺数有关的流体粘性阻滞力矩逐渐成为阻滞力矩的主要部分,因而多个工况下标定曲线趋于聚合。变粘度液体涡轮流量计的标定实验也可以观察到类似的曲线簇形态,这表明标定曲线的分散与聚合和流体的运动粘度有关。标定曲线的聚合减弱了工况条件引起的物性变化对涡轮流量计准确度的影响,如果涡轮流量计能够在高雷诺数下保持良好的线性度,就可以将其很好地应用于多工况的测量工作。

• 单位
  上海市计量测试技术研究院