氣體渦輪流量傳感器的結構組成和設計要求

渦輪流量傳感器的結構組成以軸流式為例，一般結構主要由殼體、前導流體(整流器)、導流圈、渦輪(葉輪)、防塵迷宮件、抽承、主軸、內藏式儲油管、后導流體、加油系統、訊號發生盤、信號傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、內藏式四通閥組件等組成。各主要部件的功能作用如下：

1.殼體

殼體是傳感器的主體部件，它起到承受被測流體的壓力，固定安裝檢測部件，連接管道的作用。根據實際被測流體壓力及化學性質需要，材料可選用硬鋁合金、不導磁的鑄鋼和不銹鋼等。對于大口徑傳感器也可用碳鋼與不銹鋼組合的鑲嵌結構。

2.前導流體

對被測流體起壓縮、整流、導向作用和支撐葉輪的作用(若采用導流圈時還起到固定導流圈的作用)，材料可選用塑料、鋅合金、鋁合金、不導磁不銹鋼。

3.導流圈

對被測流體進行導向、節流、調整流量，對儀表流量范圍分段有重要作用，材料為鋁合金。

4.渦輪(葉輪)

是傳感器的檢測元件，接受流體動量，克服阻力矩;是齒輪傳動機構的動力源。葉輪有直板葉片、螺旋葉片和丁字形葉片等幾種。不同廠家根據需要采用不同的材料制造，它可由高導磁性材料制成，其高頻信號可以由葉輪切割電感傳感器產生。也可選用塑料或鋁合金材料制造，并在其上鑲嵌導磁體或磁體，或在后面通過增加發信盤以產生高頻信號。對氣體渦輪流量計而言，當通徑DN≤200mm時材料可選用塑料或鋁合金，當通徑DN>200mm時材料選用鋁合金。制造鋁合金渦輪成本較高，但穩定性好、強度高，維修費用小。葉輪由支架中軸承支撐，與表體同軸，其葉片數視口徑大小而定。葉輪兒何形狀及尺寸對傳感器性能有較大影響，要根據流體性質、流量范圍、使用要求等設計。葉輪的動平衡很重要，直接影響儀表性能和使用壽命，因此加工完成后必需嚴格進行動平衡檢驗。

5.防塵迷宮件

避免灰塵進入機芯起保護軸承作用，該件設計的優劣直接影響渦輪流量計壽命，實際使用證明靜密封比動密封防塵效果好，與渦輪一起設計形成徑向迷宮。

6.軸承

支撐主軸和葉輪旋轉，減小轉動軸摩擦力矩。需選用高精度、低噪音、有足夠的剛度、強度和硬度及耐礴性、附腐蝕性好的不銹鋼軸承。它和主軸一起直接決定若傳感器的可靠性和使用期限。傳感器失效通常是由軸與軸承引起的，因此它的結構與材料的選用以及維護是很重要的。

7.主軸

起傳動、支承作用。它與軸承的裝配結構、裝配精度以及主軸本身同軸度，直接影響流量計準確度及使用壽命。材料也要選用耐磨性好、高硬度的不銹鋼。

8.內藏式儲油管

對于采用加油系統的渦輪流量傳感器。一般采用該結構件，它是加油系統的緩沖裝置，可有效避免因一次加油過量影響儀表準確度及污染機芯，也可有效避免使用過程中因失油造成軸承損傷。對于不采用加油系統的，無此機構。

9.后導流體

支承軸承、機芯、加油連接件，防止灰塵進入機芯，材料為鋁合金或鋅合金。反推式渦輪流量傳感器的后導流體還要求能產生足夠的反推力，其結構形式很多。

10.加油系統

由油杯組件、止回閥、油管、接頭、密封圈等組成。不采用加油系統的無此機構。

11.訊號發生盤

由鋁合金或塑料圓盤鑲嵌磁體或導磁體組成，它與鍋輪同步轉動，周期性改變磁場強度，由磁傳感器將葉輪旋轉的高頻信號檢測輸出。若渦輪已經采用高導磁性材料制成，或其上已鑲嵌有導磁體或磁體，就無需該部件。

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