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[導讀]渦輪流量計的概述: 渦輪流量計作為是一種速度式的流量測量儀表,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了大量的使用,其特點是能夠用于測量充滿封閉管道連續(xù)流動的液體體積流量。特別是適用于粘度低,品質單純的介質,比如各類輕質油,

渦輪流量計的概述:
渦輪流量計作為是一種速度式的流量測量儀表,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了大量的使用,其特點是能夠用于測量充滿封閉管道連續(xù)流動的液體體積流量。特別是適用于粘度低,品質單純的介質,比如各類輕質油,各種化工原料,產(chǎn)品被廣泛應用在石油化工、冶金、科研、食品等行業(yè)。隨著生產(chǎn)技術的提高和加工工藝的不斷改進,相比于以前的渦輪流量計產(chǎn)品,現(xiàn)在應用于工業(yè)生產(chǎn)中的此類儀表其精度和測量數(shù)據(jù)的輸出方式有了極大的提高,加上現(xiàn)在的信息技術的高速發(fā)展,渦輪流量計其測量量的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過收集,加工,可以在一個生產(chǎn)區(qū)域中得到共享,更有利于生產(chǎn)率的提高。具體總結如下:
a、測量檢測器具有耐磨型和防腐型,產(chǎn)品應用范圍廣,穩(wěn)定性好;
b、流量計溫度范圍:-20-100℃,高溫:-20-150℃;
c、流量測量范圍大,一般可達10:1,特殊可擴展到40:1;
d、流量傳感器具有多種連接方式,便于安裝使用;
e、渦輪傳感器測量粘度低的液體,精度高,可達0.2-1.0級;
f、智能化電路設計,功能強大,顯示瞬間流量、累積流量;
g、可自帶電池工作,遠傳型輸出4-20mA,脈沖信號,有Hart協(xié)議。

渦輪流量計的工作原理
渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成,被測流體沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉,渦輪的轉速隨流量的變化而變化,即流量大,渦輪的轉速也大,再經(jīng)磁電轉換裝置把渦輪的轉速轉換為相應頻率的電脈沖,經(jīng)前置放大器放大后,送入顯示儀表進行計數(shù)和顯示,根據(jù)單位時間內的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)即可求出瞬時流量和累積流量。

渦輪變送器的工作原理是當流體沿著管道的軸線方向流動,并沖擊渦輪葉片時,便有與流量qv、流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上,推動渦輪旋轉。在渦輪旋轉的同時,葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線,改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應原理,在線圈內將感應出脈動的電勢信號,此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比,即:其中,qv為流體的體積總量,N為變送器產(chǎn)生的脈動總數(shù);ξ為流量系數(shù)。ξ是渦輪變送器的重要特性參數(shù),不同的儀表有不同的ξ,并隨儀表長期使用的磨損情況而變化;其含義是單位體積流量通過變送器時,變送器的輸出的脈沖數(shù)。渦輪變送器輸出的脈沖信號,經(jīng)前置于放大器放大后,送入顯示儀表,就可以實現(xiàn)流量的測量。

渦輪流量計的顯示儀表
顯示儀表的任務是將單位時間輸出脈沖數(shù)和輸出脈沖總數(shù)轉換成瞬流量和總流量,并顯示出來。

由前放大器輸出的脈沖信號,其幅值、波形都是不規(guī)則的,在進入顯示儀表后,先需經(jīng)整形電路整形成為有規(guī)則的具有一定幅值的矩形電脈沖信號民,再經(jīng)過頻率/電流轉換電路,將頻率信號變?yōu)橄鄳碾娏餍盘枺?~20mA)再轉換能瞬時流量值,總量由轉換及積算電路得到。有的顯示儀表就地顯示,有的送DCS顯示。

渦輪流量計的選型
(1)流量計本體最好選區(qū)用316不銹鋼材料以防腐,如是防爆區(qū)還必須是防爆結果。
(2)軸承一般有炭化鎢,聚四氟乙烯,碳石墨三種規(guī)格:碳化鎢的精度最高,它作為工業(yè)控制的標準件;聚四氟乙烯,碳石墨能防腐,一般在化工場所優(yōu)先考慮。軸承的壽命流速的平方成正反比,故流速最好的在最大流速的1/3速度比較好。
(3)感應探頭是檢測轉動體的運動并把它轉化為脈沖數(shù)字電信號,它電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線,脈沖信號的頻率范圍隨測量的流量大小成線性變化,典型的范圍為10:1,25:1和100:1三種規(guī)格。電磁線圈的電阻一般小于2000Ω,大于該值可能損壞。

渦輪流量計的安裝
(1)變送器的電源線采用金屬屏蔽線,接地要良好可靠。電源為直流24V,650Ω阻抗。
(2)變送器應水平安裝,避免垂直安裝,并保證其前后有適應的直管段,一般前10D,后5D。
(3)保證流體的流動方向與儀表外殼的箭頭方向一致,不得裝反。
(4)被測介質對渦輪不能有腐蝕,特別是軸承處,否則應采取措施。
(5)注意對磁感應部分不能碰撞。

渦輪流量計的校正與組態(tài)
標準的標定方法是十點水標定法,但黏度不同標定的值不同,故通常要做黏度標定曲線。

渦輪流量計安裝與使用時的注意事項
(1)安裝渦輪流量計前,管道要清掃。被測介質不潔凈時,要加過濾器。否則渦輪、軸承易被卡住,測不出流量來。
(2)拆裝流量計時,對磁感應部分不能碰撞。
(3)投運前先進行儀表系數(shù)的設定。仔細檢查,確定儀表接線無誤,接地良好,方可送電。
(4)安裝渦輪流量計時,前后管道法蘭要水平,否則管道應力對流量計影響很大。

前景與發(fā)展
隨著科學的不斷發(fā)展,當今渦輪變送器已發(fā)展成小型化、高集成度的模塊,設計,有強大的功能軟件,并設有RS232標準計算機通信接口,對維護檢修提供了方便。可與DCS連接通信,DCS替代了顯示儀表,如華海流量計在工業(yè)臨近生產(chǎn)過程中更方便實用。
之,渦輪流量計是一種速度式流量儀表,由于具有測量精度高,反應速度快,測量范圍廣,價格低廉,安裝方便等優(yōu)點,被廣泛應用于化工生產(chǎn)。

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