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淺析渦輪流量計(jì) 流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)

時(shí)間:2020-07-30    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
1 渦輪變送器的工作原理

渦輪流量計(jì)由渦輪、軸承、前置放大器、顯現(xiàn)儀表組成,如圖1所示:

被測(cè)流體沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化,即流量大,渦輪的轉(zhuǎn)速也大,再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換安裝把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖,經(jīng)前置放大器放大后,送入顯現(xiàn)儀表停止計(jì)數(shù)和顯現(xiàn),依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)即可求出瞬時(shí)流量和累積流量。

渦輪變送器的工作原理是當(dāng)流體沿著管道的軸線方向活動(dòng),并沖擊渦輪葉片時(shí),便有與流量qv、流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上,推進(jìn)渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí),葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線,改動(dòng)線圈的磁通量。依據(jù)電磁感應(yīng)原理,在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào),此脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比,即:

其中,qv為流體的體積總量,N為變送器產(chǎn)生的脈動(dòng)總數(shù);ξ為流量系數(shù)。

ξ是渦輪變送器的重要特性參數(shù),不同的儀表有不同的ξ,并隨儀表長(zhǎng)期運(yùn)用的磨損狀況而變化;其含義是單位體積流量經(jīng)過(guò)變送器時(shí),變送器的輸出的脈沖數(shù)。

渦輪變送器輸出的脈沖信號(hào),經(jīng)前置于放大器放大后,送入顯現(xiàn)儀表,就能夠完成流量的丈量。

2 渦輪流量計(jì)的選型

(1)流量計(jì)本體可以選區(qū)用316不銹鋼資料以防腐,如是防爆區(qū)還必需是防爆結(jié)果。

(2)軸承普通有炭化鎢,聚四氟乙烯,碳石墨三種規(guī)格:碳化鎢的精度最高,它作為工業(yè)控制的規(guī)范件;聚四氟乙烯,碳石墨能防腐,普通在化工場(chǎng)所優(yōu)先思索。軸承的壽命流速的平方成正反比,故流速可以的在最大流速的1/3速度比擬好。

(3)感應(yīng)探頭是檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)并把它轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電信號(hào),它電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線,脈沖信號(hào)的頻率范圍隨丈量的流量大小成線性變化,典型的范圍為10:1,25:1 和100:1三種規(guī)格。電磁線圈的電阻普通小于2000Ω,大于該值可能損壞。

3渦輪流量計(jì)的裝置

(1)變送器的電源線采用金屬屏蔽線,接地要良好牢靠。電源為直流24V,650Ω阻抗。

(2)變送器應(yīng)程度裝置,防止垂直裝置,并保證其前后有順應(yīng)的直管段,普通前10D,后5D。

(3)保證流體的活動(dòng)方向與儀表外殼的箭頭方向分歧,不得裝反。

(4)被測(cè)介質(zhì)對(duì)渦輪不能有腐蝕,特別是軸承處,否則應(yīng)采取措施。

(5)留意對(duì)磁感應(yīng)局部不能碰撞。

4渦輪流量計(jì)的組態(tài)與校正

規(guī)范的標(biāo)定辦法是十點(diǎn)水標(biāo)定法,但黏度不同標(biāo)定的值不同,故通常要做黏度標(biāo)定曲線。

5渦輪流量計(jì)的顯現(xiàn)儀表

顯現(xiàn)儀表的任務(wù)是將單位時(shí)間輸出脈沖數(shù)和輸出脈沖總數(shù)轉(zhuǎn)換成瞬流量和總流量,并顯現(xiàn)出來(lái)。

由前放大器輸出的脈沖信號(hào),其幅值、波形都是不規(guī)則的,在進(jìn)入顯現(xiàn)儀表后,先需經(jīng)整形電路整構(gòu)成為有規(guī)則的具有一定幅值的矩形電脈沖信號(hào)民,再經(jīng)過(guò)頻率/電流轉(zhuǎn)換電路,將頻率信號(hào)變?yōu)橄鄳?yīng)的電流信號(hào)(4~20mA)再轉(zhuǎn)換能瞬時(shí)流量值,總量由轉(zhuǎn)換及積算電路得到。有的顯現(xiàn)儀表就地顯現(xiàn),有的送DCS顯現(xiàn)。



    渦街流量計(jì)與孔板流量計(jì)和V錐流量計(jì)不同,就孔板流量計(jì)而言,是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器(或差壓變送器、溫度變送器壓力變送器)配套組成的高量程比差壓流量裝置,可測(cè)量氣體、蒸汽、液體及引的流量,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測(cè)量。
    而渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小
    關(guān)于常見的渦街流量計(jì)的故障出現(xiàn)在哪些方面了:
    流量范圍是使用于特定參考介質(zhì)的流量范圍,如液體般指常溫水。用于其他介質(zhì)時(shí),可用流量范圍將隨介質(zhì)的粘度和密度不同而異。由于油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用粘度比水大,密度比水小的柴油做標(biāo)定介質(zhì),流量計(jì)的下限流量般都會(huì)相應(yīng)提高使可用流量范圍變窄。所以,渦街流量計(jì)在油流量標(biāo)定裝置上標(biāo)定出現(xiàn)小流量性能變差是正常的。由此我們不難推斷,如果用液化石油氣(這種低粘度介質(zhì))標(biāo)定渦街流量汁,將會(huì)得到比水好的相反結(jié)果。





( 1) 如果所測(cè)量的是液體時(shí),那么渦街流量計(jì)應(yīng)該是安裝的地方應(yīng)該在被測(cè)介質(zhì)應(yīng)該是完全充滿的管道上。
( 2) 當(dāng)要將渦街流量計(jì)安裝在水平敷設(shè)的管道上時(shí),那么就應(yīng)該要考慮被測(cè)的介質(zhì)的溫度對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響,比如對(duì)變送器的影響,這將會(huì)影響到終測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
( 3) 要要將渦街流量計(jì)安裝于垂直管道上時(shí),如果所測(cè)量的是氣體,那么此時(shí)的流體是能夠取任意流向的,如果所測(cè)量的是液體,那么就此時(shí)的液體的流向應(yīng)該是從下向上的流動(dòng)。
( 4) 渦街流量計(jì)要安裝在平穩(wěn)的地方,不要安裝在震動(dòng)源附近,遠(yuǎn)離震動(dòng)的場(chǎng)所。
( 5) 當(dāng)預(yù)測(cè)到或者被測(cè)液體里會(huì)出現(xiàn)氣體時(shí),那么就要安裝除氣器。
( 6) 渦街流量計(jì)應(yīng)安裝在不會(huì)導(dǎo)致液體產(chǎn)生氣化的地方。
( 7) 渦街流量計(jì)前后直管段的內(nèi)徑、以及流量計(jì)內(nèi)徑兩者之間的差值應(yīng)該要小于3%。
( 8) 對(duì)有可能損壞檢測(cè)元件的地方,那么此時(shí)管道安裝的渦街流量計(jì)就需要注意加上前后截止閥以及旁路閥,插入式渦街流量計(jì)要安裝切斷球閥。

 



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