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渦輪流量計的工作原理和安裝事項

發布時間：2011-08-26 00:00 閱讀次數：9911

渦輪流量計工作原理

當被測流體流過')渦輪流量計')傳感器時，在流體作用下，葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發生周期性變化，產生周期性的感應電勢，即電脈沖信號，經放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
TUF的實用流量方程為
qv=f/K (7.1)
qm=qvρ (7.2)
式中 qv,qm－分別為體積流量m3/s；
質量流量kg/s；
f－流量計輸出信號的頻率Hz；
K－流量計的儀表系數P/m3。
    （渦輪流量計)的儀表系數與流量(或管道雷諾數)的關系曲線如圖2所示。由圖可見，儀表系數可分為二段，即線性段和非線性段。線性段約為工作段的三分之二，其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當流量低于傳感器流量下限時，儀表系數隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關系。當流量超過流量上限時要注意防止空穴現象。結構相似的TUF特性曲線的形狀是相似的，他僅在系統誤差水平方面有所不同。
   傳感器的儀表系數由流量校驗裝置校驗得出，它完全不問傳感器內部流體的流動機理，把傳感器作為一個黑匣子，根據輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)確定其轉換系數，它便于實際應用。但要注意，此轉換系數(儀表系數)是有條件的，其校驗條件是參考條件，如果使用時偏離此條件，系數將發生變化，變化的情況視傳感器類型，管道安裝條件和流體物性參數的情況而定。圖1所示為TUF渦輪流量計傳感器結構圖，由圖可見，當被測流體流過渦輪流量計傳感器時，在流體作用下，葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發生周期性變化，產生周期性的感應電勢，即電脈沖信號，經放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
TUF的實用流量方程為
qv=f/K (7.1)
qm=qvρ (7.2)
式中 qv,qm－分別為體積流量m3/s；
質量流量kg/s；
f－流量計輸出信號的頻率Hz；
K－流量計的儀表系數P/m3。
     渦輪流量計的儀表系數與流量(或管道雷諾數)的關系曲線如圖2所示。由圖可見，儀表系數可分為二段，即線性段和非線性段。線性段約為工作段的三分之二，其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當流量低于傳感器流量下限時，儀表系數隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關系。當流量超過流量上限時要注意防止空穴現象。結構相似的TUF特性曲線的形狀是相似的，他僅在系統誤差水平方面有所不同。
傳感器的儀表系數由流量校驗裝置校驗得出，它完全不問傳感器內部流體的流動機理，把傳感器作為一個黑匣子，根據輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)確定其轉換系數，它便于實際應用。但要注意，此轉換系數(儀表系數)是有條件的，其校驗條件是參考條件，如果使用時偏離此條件，系數將發生變化，變化的情況視傳感器類型，管道安裝條件和流體物性參數的情況而定。

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。

渦輪流量計的組態與校正

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。

渦輪流量計的顯示儀表

顯示儀表的任務是將單位時間輸出脈沖數和輸出脈沖總數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、波形都是不規則的，在進入顯示儀表后，先需經整形電路整形成為有規則　的具有一定幅值的矩形電脈沖信號民，再經過頻率/電流轉換電路，將頻率信號變為相應的電流信號(4～20mA)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。

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流量計

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