渦輪流量計的作業原理

1．渦輪流量計的作業原理

渦輪流量計的原理示意圖如圖3—1所示．在管道中間安放一個渦輪，兩端由軸承支撐．當流體經過管道時，沖擊渦輪葉片，對渦輪發生驅動力矩，使渦輪戰勝沖突力矩和流體阻力矩而發生旋轉．在必定的流量范圍內，對必定的流體介質粘度，渦輪的旋轉角速度與流體流速成正比．由此，流體流速可經過渦輪的旋轉角速度得到，然后可以計算得到經過管道的流體流量．

渦輪的轉速經過裝在機殼外的傳感線圈來檢測．當渦輪葉片切開由殼體內持久磁鋼發生的磁力線時，就會導致傳感線圈中的磁通改動．傳感線圈將檢測到的磁通周期改動信號送入前置擴展器，對信號進行擴展、整形，發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現累積流量值；同時亦將脈沖信號送入頻率電流變換電路，將脈沖信號變換成模仿電流量，進而指示瞬時流量值．

    渦輪流量計整體原理框用見圖3—2所示．

   2．渦輪流量計的構造

    流體從機殼的進口流入．經過支架將一對袖承固定在管中間軸線上，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，以對流體起導向效果，以防止流體自旋而改動對渦輪葉片的效果角度．在渦輪上方機殼外部裝有傳感線圈，接納磁通改動信號．

   下面介紹首要部件．

    (1)渦輪

    渦輪由導磁不銹鋼材料制成，裝有螺旋狀葉片．葉片數量依據直徑改動而不一樣，2－24片不等．為了使渦輪對流速有*的呼應，需求質量盡可能小．

對渦輪葉片構造參數的通常需求為：葉片傾角10°－15°(氣體)，30°－45°（液體）；葉片堆疊度P為1—1．2；葉片與內殼間的空隙為0．5—1mm．

    (2)軸承

    渦輪的軸承通常選用滑動合作的硬質合金軸承，需求耐磨性能好．

因為流體經過渦輪時會對渦輪發生一個軸向推力，使鈾承的沖突轉矩增大，加快鈾承磨損，為了消除軸向力，需在構造上采納水力平衡辦法，這方法的原理見圖3—3所示．因為渦輪處直徑DH略小于前后支架處直徑Ds，所以，在渦輪段流通截而擴展，流速降低，使流體靜壓上升  P，這個  P的靜壓將起到抵消有些軸向推力的效果．

圖3－3   水力平衡原理示意圖

(3)前置擴展器

前置擴展器由磁電感應變換器與擴展整形電路兩有些構成，示意圖見圖3—4所示．

磁電變換器國內通常選用磁阻式，它由持久磁鋼及外部纏繞的感應線圈構成．當流體經過使諷輪旋轉的，葉片在持久磁鋼正下方時磁阻zui小，兩葉片空隙在磁鋼下方時磁阻zui大，渦輪旅轉，不斷地改動磁路的磁通量，使線圈中發生改動的感應電勢，送入擴展整形電路，成為脈沖信號．

輸出脈沖的頻率與經過流量計的流量成正比，其份額系數K為

                      K＝ ?                               （3－1）

式中  f――渦輪流量計輸出脈沖頻率；

      qv——經過流量計的流量．

該份額系數亦稱為渦輪流量計的儀表系數。

圖3－4  渦輪流量計前置擴展器原理圖

(4)信號接納與顯現

    信號接納與顯現器內系數校正器、加法器和頻電變換器等構成，其效果是將從前置擴展器送來的脈沖信號變換成累積流量和瞬時流量并顯現．?