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      時間:2022-9-5 08:39:20

    差壓式流星計在內燃機充氣測量誤差

    摘要:1151流量變送器屬于差壓式流量計范疇的一種,它在內燃機空氣測量中存在一定的誤差。充氣效率是內燃機一個重要性能指標。以480Q柴油發動機上應用1151差壓式流量變送器測量充氣效率為例,初步探討了造成誤差的主要因素及改進辦法。
    在內燃機試驗中,空氣流量的測量有運行狀態下的非穩定流動時的測量,如充氣效率的測量,風冷發動機冷卻空氣(冷卻風扇流量)的測量,發動機排氣污染物試驗中排氣流量測量;另外還有發動機螺旋進氣道模擬穩定流動試驗中流通能力的測試。這些測量都可用節流式差壓流量計測量。
    1問題提出
      1151流量變送器屬于差壓式流量計范疇的一種。差壓式流量計由于具有較低的價格、設備簡單、容易掌握以及精度越來越高等優點,所以在流量測量系統中--直占有非常重要的地位,但由于用戶安裝、使用、維護不當或儀器本身的原因往往會造成較大的測量誤差。從筆者所在內燃機試驗室現場來看,在內燃機較多的空氣測量中,尤其以充氣效率的測量誤差最為明顯。
    2內燃機充氣效率測量
      在480Q柴油發動機上應用1151差壓式流量變送器測試量充氣效率,另外在同地點(保證環境參數一樣)同樣的工況下用傳統U形管壓力計測量壓差△p,用公式Qv=0.08145√△p計算出進氣流量Qv(m³·min-1),分別計算由變送器測得的充氣效率η,和U形管壓力計測得的充氣效率ηvy進行比較。具體數值見表1。
     
      從表中對比可以看出,在內燃機充氣效率的測量中差壓式變送器所測得的值存在較大的測量誤差。
    3誤差來源
    造成測量誤差過大的原因較多,從現場情況看,主要有以下幾點。
    3.1節流元件開孔直徑和管道直徑問題
      節流裝置在加工制造過程中總是存在一些偏差,或使用過程中孔板的磨損”。其中與流量測量精確度密切相關的有節流件開孔直徑d和靠近節流裝置的直管段內徑D。當d和D實際尺寸偏離設計尺寸后,造成的后果就是流量測量系統的滿度值產生了變化,見表2和表3。如果將d和D的實際值測量出來,然后代人公式計算出與此實際值相對應的流量滿度值,然后用新的滿度值代替原設計值,置人流量顯示儀表,則系統運行后尺寸誤差對測量系統的影響就得到了完全的校正。.
    3.2安裝問題
      差壓變送器在現場的安裝是否符合規范要求,直接關系到測量結果準確性。
    3.2.1孔板安裝不正確
      孔板設計制造不僅要滿足流量及相關標準要求,而且安準要嚴格符合相關標準要求。
     
      但從內燃機空氣測量現場的實際情況來看,應該注意以下幾點。
    a)節流元件前端面必須與管道軸線垂直,允許的最大不垂直度為±1。
    b)節流元件的開孔必須與管道同心,允許的最大不同心度為0.015D(1/B-1)。β為直徑比β=d/D。
    c)密封墊應盡量薄,且不應凸入管道內壁。
    d)調節流量用的閥門最好安裝在節流元件后最小直管段長度以外。
    3.2.2導壓管安裝不正確
      節流裝置導壓管的作用是將節流裝置所產生的差壓信號不失真地傳遞到差壓變送器[4),但從內燃機空氣測量現場的實際情況來看,導壓管的配置這看似簡單的事情還是存在很大問題。按照信號不失真傳遞的要求,正確的導壓管安裝見圖2。安裝應注意以下幾點。
    a)導壓管應垂直或傾斜敷設,其傾斜度不得小于1:12。
    b)為了避免差壓信號傳送失真,正、負壓導壓管應盡量靠近敷設。
    c)導壓管應保證密封,不能出現漏氣現象。
    3.3差壓變送器的靜壓誤差
      從現場來看引起靜壓誤差主要是由于差壓變送器安裝不垂直,或--開始安裝垂直,在后來的使用過程中由于內燃機工作振動而造成安裝松動導致不易察覺的傾斜。這也是造成變送器在內燃機空氣測量中出現“空跳”的主要原因“”。因此,變送器安裝必須垂直且緊固牢靠,還要采取適當的防振措施。
     
    4結束語
      從1151流量變送器在內燃機空氣測量的現場來看,造成測量誤差的因索較多。在保證變送器本身各技術參數滿足要求的同時,還要保證安裝、使用、維護要正確,這樣才能保證測量結果的準確性。

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