PDF《涡轮流量计的原理及应用》

涡轮流量计的原理及应用史登跃 侯芬闫丽瑾 ( 中铝山西分公司计控室 山西河津 043300) 摘要文章介绍了涡轮流量计的工作原理及选型、 安装及使用中应该注意的问题.

关键词 涡轮流量计 原理 应用 [ 中图分类号] TP9 [ 文献标识码] B 流量测量在工业生产中的重要性不言而喻, 现 在市场上的流量表型号繁多, 而每一种流量计的使 用方法和注意事项都不尽相同. 如果使用不当, 将会 测量不准, 给计量工作带来很大的麻烦, 甚至会造成 非常严重的后果.而涡轮流量计又是应用量相当大 的一种流量计. 涡轮变送器有精度高、 线性范围宽等 优点. 为了更好地使用好涡轮流量计, 下面我们对涡 轮流量计的工作原理、 选型、 安装等方面进行一些探 讨.

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, 送入显示仪表, 就可以实现流 量的测量.

2 涡轮流量计的选型 涡轮流量计种类繁杂, 材质多种多样. 所以选用 的时候要根据自己的需要来选择适合自己的流量 计.一般情况下流量计本体最好选用

316 不锈钢材 料以防腐, 如是防爆区还必须是防爆结构. 而轴承一 般有碳化钨、 聚四氟乙烯、 碳石墨三种规格: 碳化钨 的精度最高, 它作为工业控制的标准件;

聚四氟乙 烯、 碳石墨能防腐, 一般在化工场所优先考虑.轴承 的寿命与流速的平方成反比, 故流速最好的在最大 流速的 1/

3 速度比较好. 感应探头是检测转动体的运动并把它转化为脉 冲数字电信号, 电磁线圈电压输出值接近正弦曲线, 脉冲信号的频率范围随测量的流量大小成线性变 化, 典型的范围为 10∶

1、 25∶1 和100∶1 三种规 格.电磁线圈的电阻一般小于

2000 , 大于该值可 能损坏.

3 涡轮流量计的安装应注意的问题 3.

1 变送器的电源线采用金属屏蔽线, 接地要良 好可靠.电源为直流

24 V ,

650 阻抗. 3.

2 变送器应水平安装, 避免垂直安装, 并保证其 前后有适应的直管段, 一般前