流體黏度對渦輪流量計性能的影響

隨著我國工業的不斷發展，科學技術的不斷進步，渦輪流量計作為速度式流量計的典型代表，被廣泛應于貿易結算、醫療衛生、環境保護、科學研究等重大領域。由于許多用戶對該流量計的參數及計量概念不太了解，所以經常錯誤地認為渦輪流量計在同一種介質不同黏度下，線性度、系數也是一樣的，從而出現了測量數據與真實數據相差甚遠的情況。本文將用一系列實驗數據清楚地說明黏度對渦輪流量計特性曲線、線性度的影響。
1 原理結構及概念
渦輪流量計利用置懸流體中葉輪感受流體的平均流速而推導出被測流體的瞬時流量和累積流量，一般由葉輪、導流器、*磁鋼、感應線圈、前置放大器等部分組成。渦輪流量計的結構如圖1所示。

1—葉輪；2—導流器；3—*磁鋼；4—感應線圈；
5—前置放大器；6—外殼。
圖1 渦輪流量計的結構
（1）流體黏度。由于流體流動時內部會產生魔擦，所以各層的速度是不同的，在相鄰層的接觸面存在一對等值反向的力，速度較快的流層帶動速度較慢的層，使之加快速度，速度較慢層阻滯較快層，使之減速，這種阻滯力稱為內摩擦力，而流體黏度是內摩擦的量度，是流體反抗形變的能力。各類流體的黏度不一，對于一般流體，黏度是溫度與壓力的函數。文中提到的黏度均為運動黏度，單位為cSt，1cSt=10-6m2/s。
（2）系數。儀表系數K是指單位體積的流體通過流量計發出的脈沖數，單位為L-1，計算公式如下：

式中：Kij為第i檢定點第j次檢定時的系數，L-1；Nij為第i檢定點第j次檢定時的流量計顯示儀表測得的脈沖數；Vij為第i檢定點第j次檢定時標準裝置測得的實際體積，L；β為檢定用液體在檢定狀態下的體膨脹系數；（θs）ij、（θm）ij分別為第i檢定點第j次檢定時標準裝置和流量處的液體溫度，℃；κ為檢定用液體在檢定狀態下的壓縮系數；（ps）ij、（pm）ij分別第i檢定點第j次檢定時標準裝置和流量處的液體表壓力，Pa；n為每點檢定次數；（Ki）max為流量計在流量檢定點得到的Ki中的zui大值；（Ki）min為流量計在流量檢定點得到的Ki中的zui小值。
（3）線性度。在規定條件下，渦輪流量計校準曲線與擬合直線間的zui大偏差與滿量程輸出間的百分比稱為線性度。該值越小，表明線性特性越好。計算公式如下：

式中：E為流量計的線性度。
2 檢測設備及條件
（1）大氣壓：101818Pa。
（2）介質：航空潤滑油。
（3）檢定裝置：航空潤滑油流量標準裝置。
（4）被檢表：型號為LWGY-1，編號為0906280