氣體渦輪流量計(jì)改進(jìn)前后的前導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)如圖所示，幾何參數(shù)見下表：(a) 傳統(tǒng)球形 (b) 流線形圖 2 前導(dǎo)流器模型圖表 前導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)值參數(shù)球形 流線形導(dǎo)體總長 Lo/mm 80 90出口內(nèi)徑 Di/mm 65 65出口外徑 Do/mm 100 100頭部長 L1/mm 35 45頭部大直徑 D1/mm 65 32導(dǎo)流體葉片數(shù) N 13 131.2 試驗(yàn)裝置氣體渦輪流量計(jì)的流量與壓力測量裝置如圖 3所示。主要包括四部分：測量段部分、穩(wěn)壓罐、標(biāo)準(zhǔn)表、引風(fēng)機(jī)部分。測量段部分包括前直管段、“U”形管或斜管微壓計(jì)、氣體渦輪流量計(jì)、后直管段以及檢測臺(tái)；引風(fēng)機(jī)部分包括流量調(diào)節(jié)閥、引風(fēng)機(jī)以及消聲器。圖 3 氣體渦輪流量計(jì)檢測裝置1. 前直管段(≥20 倍流量計(jì)管徑)2.“U”形管或斜管微壓計(jì) 3.氣體渦輪流量計(jì)4. 后直管段(≥10 倍流量計(jì)管徑) 5. 檢測臺(tái)6. 穩(wěn)壓罐 7. 標(biāo)準(zhǔn)表 8. 流量調(diào)節(jié)閥9. 引風(fēng)機(jī) 10. 消聲器被測流量計(jì)安裝在測量段中，前直管段長度大于 20 倍被測氣體流量計(jì)管徑，后直管段長度大于10 倍流量計(jì)管徑，“U”形管或斜管微壓計(jì)連接在被測流量計(jì)的入口和出口處，用于測量流量計(jì)的壓力損失。標(biāo)準(zhǔn)表為羅茨氣體表，精度 0.5 級，用于計(jì)量流經(jīng)被測流量計(jì)的氣體流量。
導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)對氣體渦輪流量計(jì)的影響：
氣體渦輪流量計(jì)是在流量計(jì)入口處接**均速度輪廓的條件下設(shè)計(jì)和標(biāo)定的，如果與此有較大的偏差，給定流量下葉輪的速度會(huì)受到實(shí)際的速度輪廓的影響。對于高精度的流量測量，應(yīng)當(dāng)使葉輪處氣體的速度輪廓基本均勻，以達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的目的，安裝于流量計(jì)入口處的導(dǎo)流器的作用即是使氣體流速均勻。
圖1簡單描述了氣體渦輪流量計(jì)導(dǎo)流器與葉輪的位置關(guān)系
導(dǎo)流器(有時(shí)也稱整流器)對被測流體起壓縮、整流、導(dǎo)向作用，使氣體流過渦輪流量計(jì)處于規(guī)則狀態(tài)，消除由紊流和旋渦產(chǎn)生的漩渦對流量計(jì)的不利影響，改善流動(dòng)狀態(tài)。在導(dǎo)流器的前端，沿圓周方向均勻分布的整流葉片將環(huán)形的氣流通道分隔成多個(gè)等間距的小通道，正是這種結(jié)構(gòu)使葉輪處橫截面內(nèi)的流速非常均勻;整流葉片的尾端與葉輪間的環(huán)狀區(qū)域?yàn)闊o導(dǎo)流葉片間隔的流通的環(huán)狀區(qū)域，我們稱之為混合室(參見圖1)。本文將要以蘇州華陸儀器儀表有限公司生產(chǎn)DN100/G250 型流量計(jì)為例，通過試驗(yàn)證明混合室的大小與流量計(jì)曲線的關(guān)系。
2 試驗(yàn)
2.1 試驗(yàn)方法
如圖1所示，用混合室長度“A”不同的導(dǎo)流器，依次裝配于同一臺(tái)流量計(jì)上，在相同的環(huán)境條件下依次測試示值誤差，比對，分析。
2.2 試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析
把混合室長度分別為 25mm、30mm、35mm、40mm 的導(dǎo)流器，按照 2.1 所述方法裝配并測試，數(shù)據(jù)詳見表1。
2.3 結(jié)論
根據(jù)表1的數(shù)據(jù)及圖2中的曲線圖可以看出，隨著混合氣室在軸向方向尺寸“A”的加長，流量計(jì)的誤差曲線總體是向Y軸負(fù)方向整體偏移;改變“A”值對大中流量段的曲線形狀幾乎沒有影響，但是，隨著“A”值的增加，一方面小流量點(diǎn)與大流量段的示值誤差的差值變小，另一方面曲線的波峰也逐漸降低，而且，峰值下降的變化率比小流量點(diǎn)誤差提升的變化率大。國家標(biāo)準(zhǔn)中對氣體渦輪流量計(jì)的誤差要**大中流量段(0.2Qmax～0.2Qmax)為±1%，小流量段(Qmin～0.2Qmax)為±2%，即曲線全部分布在灰色虛線框內(nèi)即為合格曲線。對于上述試驗(yàn)的DN100 G250型流量計(jì)，初設(shè)計(jì)時(shí)導(dǎo)流器混合室的軸向尺寸A=25，曲線不合格;A=30、A=35、A=40 時(shí)，曲線均合格，A=40 時(shí)曲線為平直，為優(yōu)曲線，將其做適當(dāng)(向正方向)的調(diào)整(+0.6)，可使曲線在整個(gè)流量范圍內(nèi)與X 軸非常接近。通過本次試驗(yàn)，解決了原始曲線小流不好、峰值太大的兩方面的問題，尤其是曲線峰值大的問題，并確定了使曲線優(yōu)的的導(dǎo)流器混合室長度尺寸，終選擇A=40。通過批量生產(chǎn)驗(yàn)證，導(dǎo)流器的改進(jìn)使得產(chǎn)品的曲線形狀得到了大幅度地改善。
3 結(jié)束語
優(yōu)化氣體渦輪流量計(jì)曲線的途徑很多，本文僅對導(dǎo)流器尾端混合氣室的軸向尺寸大小對曲線的影響進(jìn)行了試驗(yàn)。導(dǎo)流器整流葉片的作用是降低旋渦、使葉輪處橫截面積內(nèi)的氣體流速更均勻，整流葉片越長，整流效果越好;但對于同一結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流器，整流葉片越長，混合室的長度就會(huì)越短，流量計(jì)性能曲線小流段中間處的峰值就越大，小流越負(fù)。設(shè)計(jì)時(shí)，要確定導(dǎo)流器葉片的長度，即要考慮降低旋渦，又要考慮減小精度曲線中小流量段的峰值，因此，佳的混合室軸向長度，是上述兩種因素的一個(gè)折中，而且，對于不同口徑的氣體渦輪流量計(jì)因其系統(tǒng)機(jī)械阻力的不同，混合室占導(dǎo)流器長度比例也會(huì)不同，需通過試驗(yàn)方可得出結(jié)論。
