渦輪流量計(jì)工作原理是當(dāng)流體通過(guò)管道時(shí)，沖擊渦輪葉片，對(duì)渦輪產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，使渦輪克服摩擦力和流體阻力，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在一定的流量范圍內(nèi)，對(duì)一定的流體介質(zhì)粘度，渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比。渦輪的轉(zhuǎn)速通過(guò)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)后續(xù)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形，產(chǎn)生于脈沖成正比的脈沖信號(hào)。處理器通過(guò)對(duì)脈沖信號(hào)的處理，得到瞬時(shí)的流量值。
1.渦輪
渦輪又稱葉輪，大多由導(dǎo)磁不銹鋼材料制成，有直板葉片、螺旋葉片等多種，可用嵌有許多導(dǎo)磁體的多孔護(hù)罩環(huán)來(lái)增加一定數(shù)量葉片渦輪旋轉(zhuǎn)的頻率。渦輪由軸承支撐，與殼體同軸，其葉片數(shù)量視口徑大小而定。葉輪幾何形狀及尺寸對(duì)傳感器能有較大影響，要根據(jù)流體性質(zhì)、流量范圍、使用要求等設(shè)計(jì)。葉輪的動(dòng)平衡很重要，直接影響儀表性能和使用壽命。
2.軸與軸承
用于支撐葉輪旋轉(zhuǎn)，需要有足夠的剛度、強(qiáng)度和硬度、耐磨性、耐腐蝕性等。它決定著傳感器的可靠性和使用期限。傳感器實(shí)效通常是由軸與軸承引起的，因此起結(jié)構(gòu)及材料的選用和維護(hù)非常重要。
3.整流器
也叫導(dǎo)向體，在流量計(jì)進(jìn)出口裝有導(dǎo)向體，對(duì)流體起導(dǎo)向整流以及支撐葉輪的作用。通常選用不導(dǎo)磁材料制成。
4.信號(hào)檢測(cè)傳感器
傳感器的主要作用是把轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。國(guó)內(nèi)常用變磁阻式，輸出信號(hào)有效值在10mV以上，配放大器可輸出伏級(jí)信號(hào)。
5.殼體
殼體起到承受被測(cè)流體的壓力、固定安裝檢測(cè)部件、連接管道的作用。殼體采用不導(dǎo)磁材料制成。
6.顯示器
顯示器為渦輪流量計(jì)接受輸出信號(hào)的裝置。在流量計(jì)運(yùn)行的過(guò)程中，瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、儀表系數(shù)都可以在顯示器向顯示出來(lái)。
渦輪流量計(jì)的選型
在實(shí)際的流量計(jì)選擇應(yīng)用中，要盡量選擇合適的流量計(jì)，既要避免資源浪費(fèi)造成的過(guò)度花費(fèi)，又要避免選擇不合適的流量計(jì)影響測(cè)量的精度。用戶在選擇流量計(jì)之前應(yīng)首先估計(jì)管線輸送介質(zhì)的量和介質(zhì)可能達(dá)到的溫度和壓力范圍，估算出輸送介質(zhì)的和的工況流量，正確選擇規(guī)格合適的流量計(jì)。選擇渦輪流量計(jì)的總體原則是：盡量使流量計(jì)在流量的20%~90%的范圍內(nèi)運(yùn)行，這樣流量計(jì)的計(jì)量性能及測(cè)量精度也是的。
渦輪流量計(jì)在工藝管道上安裝時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：
1.渦輪流量計(jì)應(yīng)水平安裝，流體流向必須和箭頭指向一致，安裝處的環(huán)境溫度為20—120，相對(duì)濕度不超過(guò)80%。
2.和渦輪流量計(jì)相連接的前后管道的內(nèi)徑應(yīng)與流量計(jì)口徑一致。流量計(jì)前直管段長(zhǎng)度應(yīng)大于20倍管道直徑，流量計(jì)后直管段長(zhǎng)度應(yīng)大于15倍管道直徑。
3.為了消除雜質(zhì)，流量計(jì)前應(yīng)裝有過(guò)濾器。為了減少由管道上游帶來(lái)的旋回流的干擾及減小流量計(jì)前后所需的直管段長(zhǎng)度，需要安裝整流器。凡測(cè)易氣化的液體時(shí)，應(yīng)安裝消氣器，以消除管道內(nèi)氣體，提高測(cè)量精確度，延長(zhǎng)流量計(jì)使用的生命周期。
4.工藝管道中心和流量計(jì)中心保持一致。管道和流量計(jì)連接處不得有凸出物伸人管道內(nèi)，以免改變管道截面和流量計(jì)進(jìn)口流場(chǎng)分布。
5.為了減少來(lái)自上游的流場(chǎng)干擾，控制閥應(yīng)置于流量計(jì)下游側(cè)，以利于流量的平穩(wěn)控制。單獨(dú)設(shè)置的壓力表可設(shè)置在流量計(jì)的進(jìn)口或出口處；單獨(dú)設(shè)置的溫度計(jì)應(yīng)設(shè)置在流量計(jì)的下游處。
6.在測(cè)量單向流體流量的場(chǎng)合，應(yīng)在流量計(jì)的下游處設(shè)置單向閥，以防止因流體的反沖現(xiàn)象而影響流量計(jì)特性。
7.在流量計(jì)安裝過(guò)程中，應(yīng)盡量減小應(yīng)力，以避免由于安裝應(yīng)力所引起的變形和熱脹冷縮所引起的畸變。
8.在可能的條件下，應(yīng)設(shè)置旁路管道。這樣既可在啟動(dòng)時(shí)起保護(hù)作用，又可以在維修時(shí)不影響流體的正常輸送。
9.對(duì)不帶前置放大器的流量計(jì)，其流量計(jì)和前置放大器之間的間距不得超過(guò)3～5m，應(yīng)該采用屏蔽電纜將流量計(jì)的輸出信號(hào)傳送至前置放大器的輸入端。對(duì)帶前置放大器的流量計(jì)，應(yīng)采用四芯屏蔽電纜，將其輸出信號(hào)傳輸?shù)搅髁恐甘痉e算儀。
10.應(yīng)保證流量計(jì)有良好的接地，以保證流量計(jì)的正常工作和安全運(yùn)行。
11.安裝流量計(jì)前，應(yīng)將管道內(nèi)鐵屑、焊渣和雜物消除干凈。啟動(dòng)儀表前，應(yīng)排除管道內(nèi)氣體。啟動(dòng)儀表時(shí)，管路閥門不宜開(kāi)得過(guò)大過(guò)快，應(yīng)避免過(guò)載流量流經(jīng)流量計(jì)而使儀表受損。
12.智能式流量指示積算顯示儀表應(yīng)水平放置或水平安裝在儀表屏上，安裝高度應(yīng)以讀數(shù)和操作方便為準(zhǔn)，一般為1.5m左右。
渦輪流量計(jì)
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