1、前言

儀表精度有精密度、正確度和準(zhǔn)確度之分。精密度也叫重復(fù)性誤差，是表示測(cè)量結(jié)果隨機(jī)誤差大小的程度，通常用標(biāo)準(zhǔn)偏差σ或隨機(jī)不確定度δＭ表示，δＭ =±ｔσ，ｔ為置信系數(shù)。正確度是表示測(cè)量結(jié)果系統(tǒng)誤差大小的程度，系統(tǒng)誤差Ｅ包括，已定系統(tǒng)誤差ε和未定系統(tǒng)誤差±ｅ兩部分，因此正確度可用Ｅ=ε±ｅ表示。準(zhǔn)確度Ａ是表示測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度，用Ａ=ε±Ｕ表示，Ｕ為未定系統(tǒng)誤差±ｅ與隨機(jī)不確定度δＭ合成的總不確定度。

氣體渦輪流量計(jì)是速度式流量測(cè)量?jī)x表，氣動(dòng)渦輪的轉(zhuǎn)速是隨著流量增高而線(xiàn)性地增大。因此，渦輪轉(zhuǎn)速就是流量的量度，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)、磁電轉(zhuǎn)換，形成與流量成正比的電脈沖信號(hào)。氣體渦輪流量計(jì)具有量程寬、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。在很寬的流量范圍內(nèi)(量程比Ｑｍａｘ :Ｑｍｉｎ 可達(dá) 10 :1至 2 0 :1)，管內(nèi)流量與電脈沖信號(hào)之間呈線(xiàn)性關(guān)系，因此氣體渦輪流量計(jì)是測(cè)量氣體體積流量的理想儀表。但由于它為速度式儀表，管內(nèi)氣體流速分布不均和二次流的存在均影響其計(jì)量精度，因此，流量計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、管路的設(shè)計(jì)、氣體體積本身隨壓力、溫度變化的性質(zhì)、機(jī)械阻力以及氣動(dòng)阻力等各種因素都會(huì)對(duì)流量計(jì)的精度產(chǎn)生影響。只有*大限度地消除這些因素的不良影響，才能使氣體渦輪流量計(jì)達(dá)到更高的計(jì)量精度。

2、機(jī)械摩擦與流體阻力對(duì)精度的影響

2.1 氣體渦輪流量計(jì)的數(shù)學(xué)模型

作用在渦輪上的力矩大致分為以下幾個(gè)：流體通過(guò)渦輪時(shí)對(duì)葉片產(chǎn)生的推動(dòng)力矩Ｔｒ，流體沿渦輪表面流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的粘滯摩擦力、渦輪軸與軸承之間、齒輪與齒輪之間等機(jī)械摩擦阻力矩Ｔｒｍ，流體通過(guò)渦輪時(shí)對(duì)渦輪的流體阻力矩Ｔｒｆ、磁電轉(zhuǎn)換器對(duì)渦輪產(chǎn)生的電磁反作用阻力矩Ｔｒｅ。由此可以建立渦輪的運(yùn)動(dòng)微分方程：

式中：Ｊ—渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；ω—渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度。

通常電磁反作用阻力矩Ｔｒｅ比較小，其影響可以忽略。正常工作條件下，可認(rèn)為管道內(nèi)流量不**間變化，即渦輪以穩(wěn)定的角速度旋轉(zhuǎn)。因此，Ｔｒｅ =0，ｄω/ｄｔ=0，這樣可得穩(wěn)定工況下的運(yùn)動(dòng)微分方程：

Ｔｒ-Ｔｒｆ-Ｔｒｍ=0   (2)

設(shè)θ為渦輪葉片與軸線(xiàn)的夾角，Ｆ為流通面積，Ｚ為渦輪葉片數(shù)，ｆ為脈沖頻率，ρ為氣體密度，ｑｖ為氣體流量，Ｋ=ｆ/ｑｖ為儀表系數(shù)，可得：

式中：ｒ—渦輪葉片平均半徑。

2.2 機(jī)械摩擦阻力矩Ｔｒｍ對(duì)精度的影響

對(duì)于實(shí)際的氣體渦輪流量計(jì)，渦輪*先必須克服靜摩擦阻力矩后才能轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪克服靜摩擦阻力矩所需的*小流量值被稱(chēng)為該流量計(jì)的始動(dòng)流量值ｑｖｍｉｎ。當(dāng)通過(guò)流量計(jì)的流量小于ｑｖｍｉｎ時(shí)，渦輪不轉(zhuǎn)，無(wú)脈沖信號(hào)輸出。當(dāng)流量相當(dāng)于始動(dòng)流量時(shí)，渦輪起動(dòng)，此時(shí)，它的角速度很小，可忽略流體阻力矩Ｔｒｆ的影響。式 (3)變?yōu)椋?/div>