[摘(zhai)要]渦輪流量(liàng)計
是在天然(rán)氣流量測量(liang)中的應用較(jiao)爲廣泛,它是(shi)将流速轉🥰換(huan)爲渦輪的轉(zhuǎn)速,再将轉速(sù)轉換成與流(liú)量成正比的(de)電信🏃♀️号.其測(cè)量精度高,重(zhong)複性好,測量(liàng)範圈廣,但對(duì)介質要求較(jiào)高.其安裝質(zhì)量要求高保(bǎo)證振動小，使(shǐ)用要求也較(jiào)高。
1前言
渦輪(lun)流量計是葉(yè)輪式流量計(jì)的主要品種(zhong),葉輪式流量(liang)✂️計還有🏃🏻風速(sù)計.水表等。渦(wo)輪式流計是(shi)速度式流量(liàng)計的主要種(zhong)類,它采用多(duo)葉片的轉子(zi)感受流體平(píng)均流速,從而(ér)推導出流量(liang)或總的儀表(biao).其應用🔞非常(cháng)廣泛,在歐洲(zhou)和🏃♂️美國渦輪(lun)流量計是繼(ji)
孔闆流量計(ji)
之後的第二(èr)個法定天然(ran)氣流量計,已(yi)發展成多品(pǐn)種.全系列、多(duō)規格、批量生(shēng)産規模的天(tiān)然氣流量計(jì)。
2結構及工作(zuo)原理
渦輪流(liú)量計是先将(jiang)流速轉換爲(wei)渦輪的轉速(su)，再将轉速👨❤️👨轉(zhuan)換成與流量(liàng)成正比的電(dian)信号。這種流(liú)量計用于🌈檢(jiǎn)測瞬時流量(liang)和總的流量(liang)，其輸出信号(hao)爲頻🌐率,易于(yu)數字化。
當被(bei)測流體流過(guo)渦輪流計傳(chuan)感器時,在流(liú)體作用下,葉(ye)🧡輪受力旋轉(zhuan),其轉速與管(guan)道平均流速(sù)成正比，葉輪(lun)的轉動周👉期(qī)地改變磁電(dian)轉換器的磁(ci)阻值。檢測線(xian)圈中磁邇隨(suí)之發生周期(qi)性變化💞，産生(sheng)周期性的感(gǎn)應電勢,即電(dian)脈✉️沖信号,經(jīng)放大器放大(da)後,送至🧑🏽🤝🧑🏻顯示(shi)儀表顯示。
下(xia)圖爲渦輪流(liu)量計傳感器(qi)的結構圖:
對(dui)于渦輪流量(liàng)計的流計算(suàn)如下式所示(shi):
q?=?/K
qm= q?ρ
式中:qv, qm-分别爲(wèi)體積流量m3/s,質(zhì)量流量kg/s;- -流量(liàng)計輸出信号(hào)的🈲頻率,Hz;K-流加(jiā)計的儀表系(xì)數。
流量計的(de)儀表系數與(yu)流量關系曲(qu)線如圖3所示(shì)，儀表系數分(fen)爲🐅線性段和(hé)非線性段。線(xiàn)性段約爲工(gong)作段的三分(fen)🏃之二,其特性(xìng)與🈚傳感器結(jié)構尺寸及流(liú)體粘性有關(guān)。在非⛷️線性段(duan),特性受軸承(chéng)摩擦力,流體(tǐ)粘性阻力影(yǐng)🧑🏾🤝🧑🏼響較大。當流(liú)量低于傳感(gan)器流✊量下限(xian)時,儀表系數(shù)随着流迅速(sù)變化。壓力損(sun)失與流量近(jìn)乎✍️爲平方關(guan)系。當💯流量超(chāo)過流量上限(xiàn)時要注意🔞防(fang)止空穴現象(xiàng)結構相似的(de)渦輪流量計(jì)特性曲線形(xing)狀是類似的(de),它僅在系統(tǒng)誤差水平方(fāng)面有所不同(tóng)。
3主要特點
渦(wō)輪流量計具(ju)有以下優點(diǎn):
1)精度.對于液(yè)體一般爲土(tǔ)2.5%R~±5%R,高精度型可(kě)達±1.5%R;而介質爲(wei)氣體,一般爲(wei)±1%R~±1.5%R,特殊專用型(xing)爲±0.5%R~±1%R.在所有流(liú)量計中,它屬(shǔ)于最正确❓的(de)。
2)重複性好.短(duǎn)期重複性可(ke)達0.05%0.2%,正是由于(yú)具有良好的(de)重複性，如㊙️經(jing)常校準或在(zài)線校準可得(de)精度,在貿易(yi)結算中是優(you)先選用的流(liú)量計。
3)輸出脈(mò)沖頻率信号(hào),适用于總量(liàng)計量及與計(jì)算機連接,無(wu)♊零點漂移,抗(kang)幹擾能力強(qiáng)。
4)可獲得很高(gāo)的頻率信号(hao),信号分辨力(li)強。
5)範圍度寬(kuān)。，
6)結構緊湊輕(qing)巧,安裝維護(hù)方便,流通能(néng)力大。
7)适用高(gao)壓測量,儀表(biao)表體上不必(bi)開孔,易制成(chéng)高壓型儀表(biǎo)。
8)專用型傳感(gǎn)器類型多。
9)可(kě)制成插入型(xíng),适用于大口(kǒu)徑測量，壓力(li)損失小，價格(gé)低,可不斷流(liú)取出,安裝維(wei)護方便。
渦輪(lún)流量計固然(ran)有很多優點(dian),但是也存在(zài)其局限💔性💚:
1)難(nán)以長期保持(chi)校準特性,需(xu)要定期校驗(yàn),對于無潤滑(huá)性🌈的液體液(yè)體中含有懸(xuan)浮物或磨蝕(shí)性,造成軸承(cheng)磨損及卡住(zhu)⁉️等問題,限制(zhì)了其使用範(fan)圍,采用耐磨(mo)硬質♋合金軸(zhóu)和軸承後情(qing)況有改進。
2) 一(yī)般液體其不(bú)适用于較高(gao)粘度介質(高(gāo)粘度型除外(wài))。
3)流體物性對(duì)儀表特性有(you)較大影響。氣(qi)體流量計易(yì)受密🛀度影響(xiǎng),而液體流量(liang)計對粘度變(biàn)化反應敏感(gan)。由于密度和(hé)粘度與溫度(du)✉️、壓力關系密(mi)切,在現場溫(wēn)度、壓力波動(dòng)是💁難免的，要(yào)根據它們對(duì)精度影響的(de)程度采取補(bu)償措施,才能(neng)保持♉高的計(ji)量精度。
4)流量(liang)計受來流流(liu)速分布畸變(bian)和旋轉流的(de)影響較✔️大,傳(chuan)感器🔅上下遊(yóu)側需設置較(jiao)長直管段。
5)不(bu)适于脈動流(liu)和混相流的(de)測量。
6)對被測(ce)介質的清潔(jie)度要求較高(gao)，限制了其使(shǐ)用領域。
7)小口(kǒu)徑(DN50以下)儀表(biǎo)的; 流量特性(xing)受物性影響(xiǎng)嚴重。
4安裝與(yǔ)使用
傳感器(qi)應安裝在便(biàn)于維修,管道(dao)無振動，無強(qiáng)電磁幹擾與(yu)熱輻射影響(xiang)的場所.水平(ping)安裝的傳感(gan)器要求管道(dào)不❗應有目測(ce)可覺察的傾(qīng)斜(一般在5°以(yǐ)内),垂直安裝(zhuāng)♻️的傳感✏️器管(guan)道垂直度偏(pian)差也應小于(yú)5*。需連續運行(hang)不🚩能停流的(de)場所,應裝旁(pang)通管和可靠(kào)的截止閥,測(cè)量時要确保(bao)旁通管無洩(xiè)漏若流體含(han)雜質,則應在(zai)傳感器上遊(you)加裝過濾器(qi),若液體中含(hán)有氣體需加(jia)消🧡氣器.若傳(chuán)感器安裝位(wèi)置處于管線(xian)低點,爲防止(zhǐ)流體中雜質(zhi)沉澱滞留，應(ying)在其後🔞的管(guǎn)線裝🌈排放閥(fa),定期排放沉(chen)澱雜質。
渦輪(lún)流量計在使(shi)用中需要注(zhù)意一些問題(tí):
1)低溫和高溫(wēn)流體的啓用(yong).低溫流體在(zai)管道内流通(tong)前要排淨管(guan)道中的水分(fèn),小流量先運(yùn)行十幾分鍾(zhong),然後☂️再慢慢(màn)升到正常流(liú)量。停流時也(ye)需要慢慢停(ting)止。
2)投人運行(háng)的啓閉順序(xù)。未裝旁路的(de)傳感器要先(xian)以中等開度(dù)開啓流量傳(chuan)感器上遊閥(fá),然後緩慢開(kāi)啓下遊閥。裝(zhuāng)有旁路的傳(chuán)感器應先全(quán)開旁路管閥(fa),以🌐中等開度(dù)開啓上遊閥(fá)，緩慢開啓下(xià)遊⁉️閥,關小旁(páng)路閥開度小(xiǎo)流量運行一(yī)段時間然後(hòu)全開🤞.上遊閥(fa),全🌐關旁路閥(fá),最後調節下(xià)遊閥開度到(dao)所💃🏻需流量。
5結(jié)語
渦輪流量(liang)計目前應用(yong)已經非常廣(guang)泛,其精度高(gāo)、重複性好,測(cè)量範圍寬,适(shì)用性強。但渦(wo)輪流量計對(dui)介質要求高(gao)‼️,粘度不能太(tài)高,清潔度也(yě)應比較好。渦(wō)輪流量計還(hai)有一點制約(yue)🔆因素就🔞是振(zhèn)動,所以安裝(zhuāng)要求也比較(jiao)❗高,使用方面(miàn)必須符合要(yao)求。
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