渦輪流量計的結(jié)構(gòu)與選型
更新時間：2010-12-16 點擊次數(shù)：2842次
| 渦輪式流量計屬于典型的速度式流量計 ，它以其結(jié)構(gòu)簡單 、加工零部件少 、重量輕、維修方便 、流通能力大（同樣口徑可通過的流量大）和可適應(yīng)高參數(shù)（高溫 、高壓和低溫）等特點，同時具有良好的重復(fù)性 、度 ，在各行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。 一、原理與結(jié)構(gòu) 當(dāng)被測氣體流過傳感器時，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn) 。我們可以寫出渦輪在瞬間的靜態(tài)方程： ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度 ；Q為氣體流經(jīng)變送器的體積流量。 由此可見 ，渦輪的轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比 。葉輪的轉(zhuǎn)動周期性的改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖，經(jīng)前置放大器放大后 ，送入顯示儀表進(jìn)行計數(shù)和顯示 ，根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)即可求出瞬時流量和累積流量。實用流量方程為： qv=f/K 式中：qv為體積流量 ，m 3/s ；f 流量計輸出信號的頻率，Hz ；K為流量計的儀表系數(shù) 。 儀表系數(shù)K由流量標(biāo)準(zhǔn)裝置校驗得出，是根據(jù)輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號）而確定的轉(zhuǎn)換系數(shù) ，便于實際應(yīng)用 。但要注意，儀表系數(shù)是有條件的 ，其校驗條件是參考條件 ，如果使用時偏離此條件，系數(shù)也將發(fā)生變化 。 一臺渦輪流量計主要由表體、導(dǎo)向體（導(dǎo)流器）、葉輪 、軸 、軸承及信號檢測器和顯示儀表組成。在傳感器進(jìn)出口裝有導(dǎo)向體 ，它對流體起導(dǎo)向整流以及支撐葉輪的作用 ，通常也選用不導(dǎo)磁不銹鋼或硬鋁材料制作。其結(jié)構(gòu)形式很多 ，可以抗流體流動的嚴(yán)重干擾 。渦輪亦稱葉輪，是傳感器的檢測元件 ，它由高導(dǎo)磁性材料制成 。葉輪由支架中軸承支撐，與表體同軸 ，其葉片數(shù)視口徑大小而定 。葉輪幾何形狀及尺寸對傳感器性能有較大影響，要根據(jù)流體性質(zhì) 、流量范圍 、使用要求等設(shè)計。葉輪的動平衡很重要 ，直接影響儀表性能和使用壽命 。信號檢測器國內(nèi)常用變磁阻式由*磁鋼、導(dǎo)磁棒（鐵芯） ，線圈等組成 。*磁鋼對葉片有吸引力，產(chǎn)生磁阻力矩 ，小口徑傳感器在小流量時 ，磁阻力在諸阻力矩中成為主要項。為此 ，將*磁鋼分為大小兩種規(guī)格 ，小口徑配小規(guī)格以降低磁阻力矩。 二 、渦輪流量計的選型 選用渦輪流量計主要是看中其良好的重復(fù)性 、度。氣體渦輪式市場為±0.5%R和±l%R ，國內(nèi)為±1%R和±1.5%R ，度除與本身產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)外，還與使用條件密切相關(guān) 。若縮小范同度可提高度 ，特別是作為標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)流量計 ，若定點使用，度可大為提高 。在實際選型中 ，應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)角度來考慮，例如：大口徑輸氣管線的貿(mào)易結(jié)算儀表 ，經(jīng)濟(jì)上關(guān)系重大 ，在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制 、內(nèi)部考核用只需中等精度水平即可 ，切忌盲目追求高精度。對于易燃易爆氣體的測量 ，對有防爆要求十分嚴(yán)格的 ，應(yīng)對儀表生產(chǎn)廠家核查防爆等級及批準(zhǔn)文號等。需要顯示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量要選配壓力 、溫度傳感器 。并且現(xiàn)在大部分廠家的產(chǎn)品都可與上位計算機(jī)進(jìn)行通信，為網(wǎng)絡(luò)化管理提供了基礎(chǔ) 。 渦輪流量計的流量范圍的選擇對其度及使用期限有較大的影響 。一般在工作時zui大流量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速不宜過高。使用狀況分連續(xù)工作和間歇工作兩種 ，連續(xù)工作是指每天工作時間超過8小時 ，間歇工作是每天工作時間少于8小時。對于連續(xù)工作zui大流量應(yīng)選在儀表上限流量的較低處 ，而間歇工作可選在較高處 。一般連續(xù)工作是將實際zui大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量，而間歇工作則乘以1.3 。對于流速偏低的工藝管道 ，zui小流量成為選擇儀表口徑首先要考慮的問題，通常以實際zui小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量 ，使其留有一定的余量 。若配有分段線性化功能的顯示儀，在傳感器流量下限值不能滿足實際zui小流量時 ，應(yīng)要求生產(chǎn)廠在實際zui小流量及其附近進(jìn)行流量校驗 。將測得的儀表系數(shù)輸入顯示儀，這樣就能既降低儀表的流量下限值 ，還能保持測量的度 。 | |
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