上游單彎頭和閘閥對渦街流量計測量性能影響
3 實驗結果分析與討論
3.1 實驗評價指標
根據渦街流量計檢定規程(JJG1029—2007),當其安裝滿足充分發展的前后直管段要求時,評價渦街流量計測量精度的指標有量程比、線性度等。針對本文所討論的上游存在阻流件且前后直管段改變的情況,評價指標包括平均儀表系數的相對誤差、儀表系數線性度和重復性。
1)平均儀表系數的相對誤差
每個流量檢定點,在第i次檢定時間內,渦街流量計輸出脈沖數為Ni,流經渦街流量計的體積流量為Vi,則該流量點下第i次檢定的儀表系數為
3.2 實驗數據分析
根據實驗裝置所能達到的最寬流量范圍,進行了單彎頭和全開閘閥的實流實驗.圖5和圖6分別為彎頭實驗和閘閥實驗渦街流量計儀表系數K隨流量Q變化的曲線。圖中只給出了流量范圍在24~150m3/h時相同后直管段情況下改變前直管段長度時的實驗結果,虛線位置流量為28m3/h。需要說明的是,通過實流實驗發現,該流量點是渦街流量計測量性能突變的一個分界點。小于該流量時渦街流量計的測量性能變差,且流量越低儀表系數下降越嚴重,因此圖中僅給出24m3/h情況作為說明。表2列出了基于第3.1節的評價指標計算出的在分界流量點兩側時渦街流量計測量性能數據。
圖5 彎頭實驗數據從圖5和圖6中可以看出,當流量在28~150m3/h時,無論是單彎頭還是閘閥,實驗數據都具有以下特征。
圖6 閘閥實驗數據(1)在相同后直管段條件下,渦街流量計儀表系數隨流量的減小而逐漸增大,但在接近下限流量處會有一突降。從渦街流量計工作特性來分析,出現突降點是不合理的。分析可能造成的原因,小流量時渦街信號微弱不易檢測,加之實驗裝置管道振動等干擾因素,會使渦街流量計輸出脈沖信號不穩定,造成丟波或漏檢。雖然儀表系數的突降會造成渦街流量計測量性能變差,但從表2的數據可以看出,在前直管段大于等于5D時,測量性能仍可保證,即渦街流量計仍處于正常工作狀態。
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