涡轮流量计的结构及特性

 

　　1.涡轮流量计的工作原理

 

　　涡轮流量计是一种速度式流量计,它是由涡轮、轴承、前置放大器、显示仪表组成;被测流体冲击涡轮叶片,使涡轮旋转,涡轮的转速随流量的变化而变化,即流量大,涡轮的转速也大,再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲,经前置放大器放大后,送入显示仪表进行计数和显示,根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数即可求出瞬时流量和累积流量。涡轮变送器的工作原理是当流体沿着管道的轴线方向流动,并冲击涡轮叶片时,便有

 

　　Q=f/k

 

　　其中:Q是流经变送器的流量(L/s);

 

　　f是电脉冲频率;

 

　　k是仪表系数,次/升。

 

　　管道内流体的力作用在叶片上,推动涡轮旋转在涡轮旋转的同时,叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理,在线圈内将感应出脉动的电势信号,此脉动信号的频率与被测流体的流量成正比,k是涡轮变送器的重要特性参数,它是代表每立方米流量有几个脉冲,或者每升流量有几个脉冲。不同的仪表有不同的k并随仪表长期使用的磨损情况而变化。尽管涡轮流量计的设计尺寸相同,但实际加工出来的涡轮几何参数却不会完全一样,因而每台涡轮变送器的仪表常数k也不完全一样,它通常是制造厂在常温下用洁净的水标定出来的。涡轮变送器输出的脉冲信号,经前置放大器放大后,送人显示仪表,就可以实现流量的测量。

　　2.涡轮流量计的选型

 

　　1、涡轮流量计的结构

 

　　涡轮流量计结构由涡轮、轴承、前置放大器、信号接收器等所组成。从涡轮流量计机壳进口处流入的测量流体,使轴承支撑的渴轮依瞬时流量成正比的角速度旋转。涡轮旋转次数是通过机売外面与涡轮产生的电磁感应传感线圈来检测的。传感线圈的电信号经前置放大器放大整形后,作为与流量成正比的脉冲信号被传送至信号接收器,从而显示出瞬时与累计流量。

 

　　2、涡轮流量计的特性

 

　　涡轮流量计的主要计量特性就是流量Q与指示值关系的特性,即流量系数。涡轮流量计的流量系数在一定的流量范围内无论流量怎样变化,总是保持一定的数字值,在这种流量特性指示值下,一般都可以使累积瞬间流量误差为零。而流量计在启动限制流量从零到较大的变化中,其流量特性是不稳定的,即流量的误差控制在一定的范围之内时,流量必须在某一流量以上,这是大多数不同原理类型的流量计的通性。

 

　　在使用时要注意的是,对于某一台涡轮流量计来说,固有的流量系数是在出厂的时候或在仪器校准的时候在标准温度下的流量特性,当用于实际场合时,特别是对于工业锅炉热平衡测试来说,也可能实际使用的流体是经过省煤器余热以后的高温流体,因此为了保证热平衡测试的精度,尤其要注意考虑到奥氏体不锈钢的机壳材料和涡轮流量计的内部元件的尺寸随温度的变化,故在高出流量计校准温度时的真实的流量系数为:

 

　　K-0:校验的流量计流量系数

 

　　K-:实际使用的流量计流量系数；

 

　　t0:校验时的流量计的标准温度；

 

　　t:实际使用吋的流量计的流体温度；

 

　　βR:涡轮材料的温度膨胀系数；

 

　　βH:机壳材料的温度膨胀系数。