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浅谈涡轮流量计的设计原理和机构解析

发布时间:2018-06-22

涡轮流量计当流体通过管道时,冲击涡轮叶片,对涡轮产生驱动力矩,使涡轮克服摩擦力和流体阻力,产生旋转。在一定的流量范围内,对一定的流体介质粘度,涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。涡轮的转速通过传感器进行检测,并通过后续信号调理电路对信号进行放大、滤波、整形,产生于脉冲成正比的脉冲信号。处理器通过对脉冲信号的处理,得到瞬时的流量值涡轮流量计在工作时是这样的。
根据上述涡轮流量计原理,这种流量计的结构可分以下几个部分:
1涡轮
涡轮又称叶轮,大多由导磁不锈钢材料制成,有直板叶片、螺旋叶片等多种,可用嵌有许多导磁体的多孔护罩环来增加一定数量叶片涡轮旋转的频率。涡轮由轴承支撑,与壳体同轴,其叶片数量视口径大小而定。叶轮几何形状及尺寸对传感器能有较大影响,要根据流体性质、流量范围、使用要求等设计。叶轮的动平衡很重要,直接影响仪表性能和使用寿命。
2轴与轴承
用于支撑叶轮旋转,需要有足够的刚度、强度和硬度、耐磨性、耐腐蚀性等。它决定着传感器的可靠性和使用期限。传感器实效通常是由轴与轴承引起的,因此起结构及材料的选用和维护非常重要
3整流器
也叫导向体,在流量计进出口装有导向体,对流体起导向整流以及支撑叶轮的作用。通常选用不导磁材料制成。
4信号检测传感器
传感器的主要作用是把转动的信号转换为电信号。国内常用变磁阻式,输出信号有效值在10mV以上,配放大器可输出伏级信号。
5壳体
壳体起到承受被测流体的压力、固定安装检测部件、连接管道的作用。壳体采用不导磁材料制成
6显示器
显示器为涡轮流量计接受输出信号的装置。在流量计运行的过程中,瞬时流量累计流量、仪表系数都可以在显示器向显示出来
涡轮流量计的选型
在实际的流量计选择应用中,要尽量选择合适的流量计,既要避免资源浪费造成的过度花费,又要避免选择不合适的流量计影响测量的精度。用户在选择流量计之前应首先估计管线输送介质的量和介质可能达到的温度和压力范围,估算出输送介质的最高和最低的工况流量,正确选择规格合适的流量计。选择涡轮流量计的总体原则是:尽量使流量计在最大流量的20%90%的范围内运行,这样流量计的最佳计量性能及测量精度也是最高的。
 

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