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渦輪流量計的分析

渦輪變送器的工作原理

渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器和顯示儀表組成。測量的流體沖擊渦輪葉片以旋轉渦輪。渦輪速度隨著流量的變化而變化，即流量大，渦輪速度也大。渦輪速度由磁電轉換裝置轉換成相應頻率的電脈沖。經過前置放大器放大后，電脈沖被送到顯示儀器進行計數(shù)和顯示。根據(jù)單位時間內的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)，可以得到瞬時流量和累計流量。

渦輪變送器的工作原理是，當流體沿管道軸向流動并沖擊渦輪葉片時，一個與流量qv、流速V和流體密度ρ的乘積成正比的力作用在葉片上，推動渦輪旋轉。當渦輪機旋轉時，葉片周期性地切斷電磁鐵產生的磁力線，以改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應原理，線圈中會感應出脈動的電位信號。該脈動信號的頻率與待測流體的流速成正比。

渦輪變送器輸出的脈沖信號經前置放大器放大后送至顯示儀表，實現(xiàn)流量測量。

渦輪流量計的選型

(1)流量計本體優(yōu)選選用316不銹鋼材料，以防止腐蝕。如果是防爆區(qū)域，也必須是防爆結果。(2)軸承一般有三種規(guī)格:碳化鎢、聚四氟乙烯和碳石墨。碳化鎢具有較高的精度，被用作工業(yè)控制的標準零件。聚四氟乙烯和碳石墨可用于防腐，在化學工業(yè)中通常是優(yōu)選的。軸承壽命速度的平方是正負比率，所以較佳速度是較大速度的1/3。(3)感應探頭檢測旋轉體的運動，并將其轉換成脈沖數(shù)字電信號。其電磁線圈的電壓輸出值接近正弦曲線。脈沖信號的頻率范圍隨測量流量線性變化，典型范圍為10:1、25:1和100:1。電磁線圈的電阻通常小于2000ω，這可能會導致?lián)p壞。

渦輪流量計的安裝

(1)變送器的電源線應為金屬屏蔽線，接地良好可靠。電源為DC 24V，650ω阻抗。(2)變送器應水平安裝，避免垂直安裝，前后應有合適的直管段，一般在安裝前10天和安裝后5天。(3)確保流體的流動方向與儀器外殼的箭頭方向一致，并且不得反向。(4)試驗介質不應腐蝕汽輪機，尤其是軸承，否則應采取措施。(5)注意磁感應部分不能碰撞。

渦輪流量計的配置和校準

標準校準方法是十點水校準方法，但是不同的粘度校準值是不同的，因此通常需要粘度校準曲線。

5渦輪流量計顯示儀表

顯示儀器的任務是將單位時間的輸出脈沖數(shù)和輸出脈沖總數(shù)轉換成瞬時流量和總流量并顯示出來。

前置放大器輸出的脈沖信號的幅度和波形不規(guī)則。脈沖信號進入顯示儀器后，需要通過整形電路整形成一定幅度的規(guī)則矩形電脈沖信號，然后通過頻率/電流轉換電路將頻率信號轉換成相應的電流信號(4-20mA)，然后轉換能量的瞬時流量值?？偭坑赊D換和積分電路獲得。一些顯示儀表在本地顯示，另一些發(fā)送到集散控制系統(tǒng)進行顯示。

6注意事項

(1)安裝渦輪流量計前，應清洗管道。當測試介質不干凈時，添加過濾器。否則，渦輪和軸承很容易堵塞，流量無法測量。(2)拆卸和組裝流量計時，磁感應部分不能碰撞。(3)投入運行前設定儀表系數(shù)。在通電前，仔細檢查以確保儀器連接正確且接地正確。(4)安裝渦輪流量計時，前后管法蘭應水平，否則管道應力會對流量計產生很大影響。

發(fā)展前景

隨著科學的不斷發(fā)展，今天的渦輪變送器已經發(fā)展成為一個小型化、高度集成的模塊，具有強大的功能軟件和RS232標準計算機通信接口，為維護和維修提供了方便?？膳c集散控制系統(tǒng)連接和通信，集散控制系統(tǒng)取代了霍弗流量計等顯示儀表，在工業(yè)生產過程中更加方便實用。

總之，渦輪流量計是一種速度流量計，由于其測量精度高、反應速度快、測量范圍廣、價格低、安裝方便等優(yōu)點，在化工生產中得到廣泛應用。

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