摘 要: 流量计量在各工业系统要求越来越高，涡轮流量计在各工业现场应用较多，简要介绍了涡轮流量计的工作原理及特点。利用现有滑油流量标准，分别对两台较高精度涡轮流量计进行了性能测试，并对测试结果进行了简要分析，测试结果表明粘度对涡轮流量计性能有较大影响。

1、引言：
 随着社会及科学技术的不断进步，流量计量的在各工业系统越来越受重视，相关技术也取得了很大的进步，如多种新型流量计不断投入使用，传统流量计技术得到改进，精度更高等。各种在线计量、国际比对，实流测试等已成为如今流量计量发展的主要方向。工业实际应用中流量的准确计量需要高准确度的流量计来保证，更需要对流量计量仪表的正确使用来保证。
 
2、涡轮流量计及测试依据：
2. 1、涡轮流量计：


图 1 涡轮流量计组成
 
1 壳体，2 前导流板，3 轴承，4 涡轮，5 变送器，6 前置放大器，7二次仪表
 
  涡轮流量计是一种速度式流量仪表，利用涡轮感受流体平均流速来导出流量，其工作原理是液体通过流量计内腔，对叶片产生冲击而使涡轮旋转，涡轮旋转速度随流量大小变化而变化，通过涡轮的转速而得到液体介质的流量。因涡轮流量计具有结构简单，体积、质量小，精度高等特点，所以在工业实际中应用***为广泛。如图 1所示为涡轮流量计典型结构。
 
2. 2、测试依据：
 涡轮流量计的测试主要依据《JJG 1037 － 2008 涡轮流量计检定规程》。主要参数包括仪表系数、***大示值误差( 仪表线性度) 及仪表重复性。计算方法如下:

Kij	=		Nij				( 1)
			Vij
K =		( Ki )			max	+ ( Ki ) min	( 2)
						2
E =		( Ki ) max － ( Ki ) min					( 3)
		( Ki )			max	+ ( Ki ) min

 
式中: K_ij —第 i 检定点第 j 次检定的仪表系数，L ^－ 1 或 ( m³ ) ^－ 1 ;
 
N_ij —第 i 检定点第 j 次检定时流量计显示仪表测得的脉冲数;
 
V_ij —第 i 检定点第 j 次检定时标准装置测得的实际流量，L 或 m³ ;
i—1，2，3…m，m 为检定点数，m≥3; j—1，2，3…n，n 为检定次数，n≥3。K—流量计的仪表系数，L ^－ 1 或( m³ ) ^－ 1 ;
 
E—流量计的仪表***大示值误差，L ^－ 1 或( m³ ) ^－ 1 ; ( K_i ) _max —流量计所有检定点中所得到的 K_i 中的***
 
大值，L ^－ 1 或( m³ ) ^－ 1 ;
 
( K_i ) _min —流量计所有检定点中所得到的 K_i 中的***小值，L ^－ 1 或( m³ ) ^－ 1 ;
 
3、试验标准及测试仪表：
3. 1、标准介绍：
 此次比对试验所使用装置为我单位所拥有的滑油流量标准装置，其主要指标如下所示:
试验介质: 4050 航空润滑油。
 
流量范围: ( 0. 1 ～ 80) m³ /h;
 
不确定度: 0. 05% ( k = 2) ;
 
装置原理: 静态质量法;
 
变温范围: ( － 35 ～ 150) ℃ ;
 
温控精度: ± 1  。 3. 2 测试仪表
 
此次试验测试选用两台涡轮流量计，口径分别为
 
Φ40、Φ25，主要考虑 40 和 25 口径的流量计应用较多，同时流量衔接，更具有代表性。其主要参数如下:
 
( 1) Φ40 流量计型号规格: LWGY － 40;
 
流量范围: ( 2 ～ 20) m³ /h;
 
出厂等级: 0. 5 级。 ( 2) Φ25 流量计型号规格: LWGY － 25;
 
流量范围: ( 1 ～ 10) m³ /h;
 
出厂等级: 0. 5 级。
 
4、试验测试:
4. 1、测试条件环境温度:

27. 0  ;
 大气压力: 99660Pa;
 
湿度: 44. 5% ; 介质粘度; 20. 47cst。

4. 2、测试结果:
 
依据以上测试方法对所选流量仪表进行了性能测试，结果测试数据分别列于表 1、表 2 中。
表 1 Φ40 流量计测试数据
 

检定点	频率	流量	系数	平均系数	重复性
	( Hz)	( m3 /h)	( 1 /L)	( 1 /L)	( % )
	444. 73	20. 345	78. 697
1	444. 97	20. 360	78. 678	78. 702	0. 035
	444. 22	20. 312	78. 732
	311. 41	14. 129	79. 345
2	311. 51	14. 135	79. 339	79. 328	0. 030
	310. 38	14. 090	79. 301
	184. 23	8. 2737	80. 162
3	184. 62	8. 2879	80. 193	80. 192	0. 038
	184. 47	8. 2781	80. 222
	114. 57	5. 1651	79. 854
4	114. 60	5. 1683	79. 824	79. 842	0. 001
	115. 00	5. 1872	79. 811
	39. 054	1. 9642	71. 578
5	39. 959	2. 0104	71. 554	71. 546	0. 049
	40. 029	2. 0152	71. 508

 
依据表 1 测试数据，经计算可得，Φ40 流量计测试结果如下:

 
仪表系数: ( 75. 869) 1 /L;
 
仪表重复性: 0. 049% ;
 
仪表线性: 5. 7% 。
 

		表 2  Φ25	流量计测试数据
检定点	频率	流量	系数	平均系数	重复性
	( Hz)	( m3 /h)	( 1 /L)	( 1 /L)	( % )
	419. 53	10. 011	150. 86
1	419. 60	10. 030	150. 60	150. 73	0. 001
	419. 35	10. 018	150. 69
	299. 56	7. 1974	149. 83
2	299. 47	7. 2045	149. 64	149. 69	0. 087
	299. 07	7. 1976	149. 58
	172. 51	4. 2217	147. 11
3	172. 44	4. 2207	147. 08	147. 11	0. 021
	172. 15	4. 2120	147. 14
	109. 37	2. 7133	145. 11
4	110. 58	2. 7436	145. 09	145. 07	0. 035
	110. 31	2. 7383	145. 02
	37. 771	0. 97328	139. 71
5	28. 529	0. 99240	139. 76	139. 67	0. 085
	38. 067	0. 98212	139. 54

 
依据表 2 测试数据，经计算可得，Φ25 流量计测试结果如下:
 
仪表系数: ( 145. 27) 1 /L;
 
仪表重复性: 0. 087% ;
 
仪表线性: 3. 9% 。
 
5、结论：
 此次试验所选涡轮流量计，出厂精度均达 0. 5 级以上，而测试结果显示两台流量计的线性都较差，分别为5. 7% ，3. 9% ，重复性较好，分别达到了 0. 049% ，0. 087% 。
 结果表明粘度对涡轮流量计线性影响较大，涡轮流量计在高粘度液体中使用时适合定点使用，检定时要使用实流或粘度相近液体，不宜用水和其它低粘度液体代替。为保证仪表的准确性，可采用系数分段插值法，使仪表在各个测量段线性达到一个理想值，另外可选用使用非线性拟合方法的涡轮流量计。