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同泵芯结构的容积速率

容积式流量计是一种把测量流体介质分割成一系列的单位“定体积”,然后重复不断地对这些单位“定体积”进行累加统计的仪表。从原理上讲,燃油加注设备所使用的SM80流量计属于容积式流量计。与其它种类的流量计相比,容积式流量具有对被测流体波动性不敏感的优点,这是由于自身单位“定体积”测量、累加所致。然而保证单位“定体积”精确测量的前提条件是活塞与缸体内壁之间的间隙值非常小。一般而言,间隙越小则泄漏流量会越小,流量计的计量精度就越高。但是间隙太小会使得流量计对测量流体的品质要求提高,应用范围变窄。否则流量计在使用过程中就会容易出现活塞卡住的现象。所以,往复式活塞流量计的活塞间隙不能设计得过小。另外,活塞式流量计在长期的使用过程中会因为活塞的磨损而造成间隙增大,此时所测量流体的变动就会引起间隙流体流态的变化。这会导致间隙泄漏量的变化,从而引起流量计计量精度的改变,也就是流量计对流量波动变得敏感了。


传统的观点会认为被测量流体的流动状态发生变化时并不改变容积式流量的计量特性。相关的研究多是在层流的条件下展开对其它影响因素(如粘度、温度、间隙等等)的探讨。在实际应用的开始阶段,流量计活塞与缸壁之间的间隙较小,间隙中流体的流态为层流。随着活塞磨损的加大,间隙中流体多处于为层流和湍流共存的状态。分层流、湍流以及层湍流共存这三种情况分别推导出了流量计计量精度(相对误差)模型。从ca88手机版厂研究的角度来看,有利于全面分析容积式流量计计量精度与个影响因素的关系。从设计的角度来看,可提供设计的理论依据和优化建议。


活塞与缸壁间泄漏流量是影响流量计计量误差的重要因素,而泄漏流量的流态又会影响泄漏量大小。下面将分三种情况重点讨论间隙流态对泄漏流量和计量误差的影响。


通常,流量计活塞与缸体之间的间隙非常狭小,从中流过液体的流动状态为层流。倘若活塞因磨损严重而使得间隙明显增大,那么流体就会进入过渡流的状态,即在流域的同一径向截面上,层流与湍流共存,其中截面最大间隙处最先出现湍流。随着转速的增加和活塞磨损量的加大,湍流区域会逐渐向两边扩大。由于所形成的湍流的面积区域并不规则,为了便于表示与计算,本模型中作者把湍流的边界视为规则的线性边界。


ca88手机版容积式流量计的计量特性分为压力损失特性及计量误差特性,即当流体状态、物性、结构等参数发生改变时压力损失和计量误差的变化情况,将重点关注对误差特性问题的探讨。

图1:SM80流量计实际计量相对误差特性曲线

SM80流量计实际计量相对误差特性曲线

由于流量计内部存在泄漏现象(本文只考虑活塞与缸壁之间间隙的泄漏),实际测得的计量相对误差特性曲线的直线,而是一条两端变化规律不同的曲线,其变化规律具体如下:

(1)当测量流量非常小时,泄漏量比(泄漏量与理论测量流量之比)会很大,此时的误差曲线急剧地向E轴负方向倾斜;

(2)随着测量流量的增大,泄漏量比会逐渐减小,乃至于趋向某一稳定值,则误差曲线也会逐渐向着£轴正向移动,最终稳定在某一值上;

(3)当测量流量很大时,误差曲线会有朝五轴负方向倾斜的趋势。


泄漏量的存在及其不确定性引起实际测得的计量相对误差特性曲线异化偏离了理论误差特性曲线,这将会对流量计的实际计量带来影响。流量计的泄漏现象是一个不可忽视的问题。ca88手机版厂研究清楚泄漏量对误差特性曲线的定量影响关系和泄漏量与其影响因素之间的作用规律,将会在流量计的设计制造、使用维护方便带来积极的意义。


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点击次数:  更新时间:2018-04-02 10:08:30  【打印此页】  【关闭