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2016年淺析渦輪流量計工作原理
渦輪流量計被廣泛用于工廠、油田、化工、冶金、造紙等行業(yè),具有精度高、壽命長、操作維護(hù)簡單等特點,是流量計量和節(jié)能的理想儀表。
渦輪流量計的工作原理,即在管道中心安放一個渦輪,兩端由軸承支撐。當(dāng)流體通過流量計管道時,沖擊渦輪葉片,對渦輪產(chǎn)生馭動力矩,使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在一定的流量范圍內(nèi),對一定的流體介質(zhì)粘度,渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比。由此,流體流速可通過渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度得到,從而可以計算得到通過管道的流體流量。
渦輪的轉(zhuǎn)速通過裝在機(jī)殼外的傳感線圈來檢測。當(dāng)渦輪葉片切割由殼體內(nèi)磁鋼產(chǎn)生的磁場磁力線時,就會引起傳感線圈的磁通變化.傳感線圈將檢測到的磁通周期變化信號送入放大器,對信號進(jìn)行放大、整形,產(chǎn)生與流速成正比的脈沖信號,送入單位換算與流量積算電路得到并顯示流量值,同時也將脈沖信號送入轉(zhuǎn)換電路,將脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬電流量,進(jìn)而指示瞬時流量值。
流體從流量計機(jī)殼的進(jìn)口流入,通過支架將一對軸承固定在管中心軸線上,渦輪安裝在軸承上。在渦輪上下游的支架上裝有呈輻射形的整流板,以對流體起導(dǎo)向作用,以避免流體自旋而改變對渦輪葉片的作用角度。在渦掄上方機(jī)殼外部裝有傳感線圈,接收磁通變化信號。
渦輪流量計由以下幾個部件組成:
1.渦輪由導(dǎo)磁不銹鋼材料制成,裝有螺旋狀葉片,葉片數(shù)根據(jù)直徑變化而不同,2-24片不等。
2.渦輪的軸承一般采用滑動配合的硬質(zhì)合金軸承,要求耐磨性能好。
由于流體通過渦輪時會對渦輪產(chǎn)生一個軸向推力,使軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩增大.加速軸承磨損,為了消除軸向力,需在結(jié)構(gòu)上采取水力平衡措施。
3.前置放大器由磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器與放大整形電路兩部分組成。
磁電轉(zhuǎn)換器國內(nèi)一般采用磁阻式,它由永久磁鋼及外部纏繞的感應(yīng)線圈組成。當(dāng)流體通過使渦輪旋轉(zhuǎn)時,葉片在永久磁鋼正下方時磁阻最小,兩葉片空隙在磁鋼下方時磁阻最大,渦輪旋轉(zhuǎn),不斷地改變磁路的磁通量,使線圈中產(chǎn)生變化的感應(yīng)電勢,送入放大整形電路,變成脈沖信號。
渦輪流量計的出現(xiàn)徹底實現(xiàn)了機(jī)電一體化,日常的工作不需要人工值守,只需定期更換電池及被測介質(zhì)的參數(shù),就能投入正常使用,是一款性價比極高的流量計量儀表,能夠測量多種介質(zhì)且穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高的計量儀表。特別適宜于計量粘度不高的輕質(zhì)油類和腐蝕性不大的酸堿性液體,同時它也具有較好的線性輸出參數(shù),當(dāng)渦輪流量計與具有多功能、多參數(shù)的顯示儀表組合為計量儀表時,就能夠?qū)Ρ粶y物理量的累積流量、瞬時流量等進(jìn)行準(zhǔn)確計量。通過對渦輪流量計及顯示儀表工作原理的分析,可以掌握在實際使用中對多種參數(shù)的選擇、調(diào)節(jié)、設(shè)定,大大提高計量準(zhǔn)確性。