渦輪流量計原理和選擇方法

渦輪流量計原理和選擇方法

1 渦輪變送器的工作原理

渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成。

被測流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉，渦輪的轉速隨流量的變化而變化，即流量大，渦輪的轉速也大，再經(jīng)磁電轉換裝置把渦輪的轉速轉換為相應頻率的電脈沖，經(jīng)前置放大器放大后，送入顯示儀表進(jìn)行計數和顯示，根據單位時(shí)間內的脈沖數和累計脈沖數即可求出瞬時(shí)流量和累積流量。

渦輪變送器的工作原理是當流體沿著(zhù)管道的軸線(xiàn)方向流動(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，推動(dòng)渦輪旋轉。在渦輪旋轉的同時(shí)，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線(xiàn)，改變線(xiàn)圈的磁通量。根據電磁感應原理，在線(xiàn)圈內將感應出脈動(dòng)的電勢信號，此脈動(dòng)信號的頻率與被測流體的流量成正比。

渦輪變送器輸出的脈沖信號，經(jīng)前置于放大器放大后，送入顯示儀表，就可以實(shí)現流量的測量。

2 渦輪流量計的選型

（1）流量計本體選區用316不銹鋼材料以防腐，如是防爆區還必須是防爆結果。

（2）軸承一般有炭化鎢，聚四氟乙烯，碳石墨三種規格：碳化鎢的精度zui高，它作為工業(yè)控制的標準件；聚四氟乙烯，碳石墨能防腐，一般在化工場(chǎng)所優(yōu)先考慮。軸承的壽命流速的平方成正反比，故流速的在zui大流速的1/3速度比較好。

（3）感應探頭是檢測轉動(dòng)體的運動(dòng)并把它轉化為脈沖數字電信號，它電磁線(xiàn)圈電壓輸出值接近正弦曲線(xiàn)，脈沖信號的頻率范圍隨測量的流量大小成線(xiàn)性變化，典型的范圍為10:1，25:1 和100:1三種規格。電磁線(xiàn)圈的電阻一般小于2000Ω，大于該值可能損壞。

3　渦輪流量計的安裝

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

（2）變送器應水平安裝，避免垂直安裝，并保證其前后有適應的直管段，一般前10D，后5D。

（3）保證流體的流動(dòng)方向與儀表外殼的箭頭方向一致，不得裝反。

（4）被測介質(zhì)對渦輪不能有腐蝕，特別是軸承處，否則應采取措施。

（5）注意對磁感應部分不能碰撞。

4　渦輪流量計的組態(tài)與校正

標準的標定方法是十點(diǎn)水標定法，但黏度不同標定的值不同，故通常要做黏度標定曲線(xiàn)。

5　渦輪流量計的顯示儀表

顯示儀表的任務(wù)是將單位時(shí)間輸出脈沖數和輸出脈沖總數轉換成瞬流量和總流量，并顯示出來(lái)。

由前放大器輸出的脈沖信號，其幅值、波形都是不規則的，在進(jìn)入顯示儀表后，先需經(jīng)整形電路整形成為有規則　的具有一定幅值的矩形電脈沖信號民，再經(jīng)過(guò)頻率/電流轉換電路，將頻率信號變?yōu)橄鄳碾娏餍盘枺?/span>4～20mA）再轉換能瞬時(shí)流量值，總量由轉換及積算電路得到。有的顯示儀表就地顯示，有的送DCS顯示。

6　注意事項

（1）安裝渦輪流量計前，管道要清掃。被測介質(zhì)不潔凈時(shí)，要加過(guò)濾器。否則渦輪、軸承易被卡住，測不出流量來(lái)。

（2）拆裝流量計時(shí)，對磁感應部分不能碰撞。

（3）投運前先進(jìn)行儀表系數的設定。仔細檢查，確定儀表接線(xiàn)無(wú)誤，接地良好，方可送電。

（4）安裝渦輪流量計時(shí)，前后管道法蘭要水平，否則管道應力對流量計影響很大。

7　發(fā)展前景

隨著(zhù)科學(xué)的不斷發(fā)展，當今渦輪變送器已發(fā)展成小型化、高集成度的模塊，設計，有強大的功能軟件，并設有RS232標準計算機通信接口，對維護檢修提供了方便?？膳cDCS連接通信，DCS替代了顯示儀表，如HOFFER流量計在工業(yè)臨近生產(chǎn)過(guò)程中更方便實(shí)用。

總之，渦輪流量計是一種速度式流量?jì)x表，由于具有測量精度高，反應速度快，測量范圍廣，價(jià)格低廉，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應用于化工生產(chǎn)中。