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一前言
陈旧只能用来测量低粘度的液体流量,如水、汽油等。兴办厂平居也章程被测液体粘度不得大于5MPaS,否则将产徒苛待缺陷。如何用陈旧涡轮流量传感器切确测量液体粘度大于5MPaS的液体流量,如原油、晦涩油等的流量,则会引起我们集体的面对。
本钻研采取LW型陈旧涡轮流量传感器举止钻研对象,对其进行了集体的空谈和实验钻研,索要了这种流量传感器的介质粘度补偿模型,与此同时,我们还研制了完善粘度主动补偿功效的积算展示仪表,这样陈旧涡轮流量传感器,运用相应粘度补偿模型,并配以本积算展示仪表,就能够实现对粘性液体的流量测量。
二介质粘性影响实验
Hochreiter(1)和Shafer(2)曾给出了涡轮流量传感介质粘性影响的物理模型。
(1)
式中
f---------传感器发出的频率;
Q--------瞬时流量;
v---------被测液体的营谋粘度。
式(1)即称为“的通用粘度曲线”。其中,Φ为一多项式;Φ的式样一贯串过实验深信。
为此,我们首遇上行了介质粘性影响的实验,实验建造如图1所示。实验介质粘度变更范围为1~95.6MPaS;实验涡轮流量传感器的型号为LW—25型。
(2)
图2给出了实验后果。图中K为实际仪表常数
E为相像缺陷,定义为
(3)
由实验后果知。当粘度来到8.91mm2/s及更大时,传感器几乎僵持线性范围,从图中还能够看到,在较小流量下,传感器仪表常数随粘度变更较大;而且,粘度越大,仪表常数越小,而在较大流量下,粘度影响就小得多。从这个实验后果讲授,小流量时,介质粘性起偏重要的作用,而在大流量下,粘度的作用就显得不重要了。
三正交多项式粘度补偿模型
由的通用粘度曲线模型知,仪表常数仅取次于f/v,即
因此,我们将实验数据在单对数坐标纸上,以f/v举止横坐标,重新作图,如图3所示。后果挖掘,原本共和的几条粘度曲线羼杂一条曲线,这就是通用粘度曲线。
我们采取太甚步长的正交曲线拟合方法,将实验数据重新按f/L法子收拾,然晚进行正交多项式拟合
式中公式均为系数,黑甜乡方法参阅文献(5)
经黑甜乡表明,对图3所示通用粘度曲线能够进行分段拟合,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曲线密切程度直线,即这时仪表数为“常数”。图4、图5曲线的公式表达为
以上就是实验的粘度补偿模型。式中δ反应了模型黑甜乡的仪表常数偏离实际仪表常数的相对缺陷。模型中,当f/L<30时,模型黑甜乡的仪表常数偏离实际值{zd0}不单值为2.03%,故该段曲线的拟合精度为±2.5%,而当f/L≥30时,模型黑甜乡值偏离实际值{zd0}不单值为0.96%,故若仪表在此区间事业,其精度可达±1%。
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