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粘度补偿式涡轮流量计的理论与实践
来源:  作者:本站

因此,我们将试验数据在单对数坐标纸上,以f/v作为横坐标,重新作图,如图3所示。结果发现,原来分散的几条粘度曲线合成一条曲线,这就是通用粘度曲线。

我们采用任意步长的正交曲线拟合方法,将试验数据重新按f/L方式整理,然后进行正交多项式拟合

式中 公式 均为系数,计算方法参阅文献(5)
经计算表明,对图3所示通用粘度曲线可以进行分段拟合,经分段正交曲线拟合的曲线如图4、图5所示。由图可见,当f/L>30 (约Re>5000 )时,Ф曲线接近水平直线,即这时仪表数为 “常数”。图4、图5曲线的公式表达为


以上就是试验涡轮流量计的粘度补偿模型。式中 δ 反映了模型计算的仪表常数偏离实际仪表常数的相对误差。模型中,当f/L<30时,模型计算的仪表常数偏离实际值最大绝对值为2.03%,故该段曲线的拟合精度为±2.5%,而当f/L≥30时,模型计算值偏离实际值最大绝对值为0.96%,故若仪表在此区间工作,其精度可达±1%。

四 在线粘度补偿

为了能使涡轮流量计实现在线自动粘度补偿测量,我们同时还研制了粘度补偿式涡轮流量计流量计算显示仪表(以下简称仪表)仪表在实时测量前,只要输入流体的粘度v(单位为mm2/S)即可进入测量状态。模型中的系数bj已固化在仪表中,仪表是一台以单片微机8031为核心的流量积算显示仪表。仪表的工作原理框图如图6所示。

仪表主要技术指标如下;
(1) 适用传感口径 6~ 50(mm)
(2) 粘度补偿范围 1~ 100 (mPaS)
(3) 补偿精度 ±1%。 ±2.5% (含传感器误差)
(4) 瞬时流量显示 6 位十进制数 (m3/h )
(5) 累积流量显示 8 位十进整数, 7 位十进小数(m3
(6) 模拟输出 4~ 20 (mA)
为考核仪表的环境适应能力,我们转对仪表 中的微处理器震荡频率进行测试,内容包括;(1)芯片电源电压波动对频率的影响;(2)环境温度变化对频率的影响;(3)时间对频率的影响,测试时,将8031芯片及6MHz晶振等单元电路置于超级恒温水浴中,外接一稳压电源,数字电压表,频率计进行测试,测试结果表明,电压漂移影响最小。温度影响最大。取置信度为99.0%。三者的相对极限误差分别为 δv=1.30×10
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