渦(wo)輪(lun)流(liu)量(liang)計原理和選(xuan)擇方法

1 渦(wo)輪變送(song)器的工作原理

渦輪(lun)流量(liang)計由(you)渦輪(lun)、軸承、前置放(fang)大器、顯示儀表組成。

被(bei)測流(liu)體沖擊渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)葉片，使渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)旋轉(zhuan)，渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)的(de)轉(zhuan)速(su)隨流(liu)量的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)，即流(liu)量大(da)，渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)的(de)轉(zhuan)速(su)也大(da)，再經磁電轉(zhuan)換(huan)裝置(zhi)把渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)的(de)轉(zhuan)速(su)轉(zhuan)換(huan)為(wei)相(xiang)應頻(pin)率(lv)的(de)電脈沖，經前(qian)置(zhi)放(fang)大(da)器放(fang)大(da)后，送入(ru)顯示(shi)儀(yi)表進行計(ji)數(shu)和(he)(he)顯示(shi)，根據單位時間內的(de)脈沖數(shu)和(he)(he)累計(ji)脈沖數(shu)即可求出(chu)瞬(shun)時流(liu)量和(he)(he)累積(ji)流(liu)量。

渦輪變(bian)送器的工作原理是(shi)當流(liu)體沿著管道的軸(zhou)線(xian)方向流(liu)動，并沖擊渦輪葉片時(shi)，便有與(yu)流(liu)量qv　、流速V和流(liu)體密度ρ乘積(ji)成比例的(de)(de)力作用在(zai)(zai)葉(xie)片(pian)上(shang)，推動(dong)渦輪旋(xuan)轉。在(zai)(zai)渦輪旋(xuan)轉的(de)(de)同時，葉(xie)片(pian)周(zhou)期性地切割電磁(ci)鐵(tie)產生的(de)(de)磁(ci)力線，改(gai)變(bian)線圈的(de)(de)磁(ci)通量(liang)(liang)。根據電磁(ci)感應原理，在(zai)(zai)線圈內(nei)將感應出脈(mo)動(dong)的(de)(de)電勢信(xin)號，此脈(mo)動(dong)信(xin)號的(de)(de)頻率(lv)與被(bei)測流(liu)體的(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)成正比。

渦輪變送器輸出的脈沖信號，經前置于放大器放大后，送入顯示(shi)儀表，就可以(yi)實現流量(liang)的測量(liang)。

2 渦輪流量計的選(xuan)型

（1）流量計(ji)本體(ti)選區用316不銹鋼材料以防(fang)(fang)腐，如是防(fang)(fang)爆(bao)區還必須是防(fang)(fang)爆(bao)結果。

（2）軸承一般有炭化(hua)鎢，聚(ju)四氟(fu)乙(yi)烯，碳石(shi)墨(mo)三(san)種(zhong)規格：碳化(hua)鎢的(de)精(jing)度zui高(gao)，它作為工(gong)(gong)業控制的(de)標準件；聚(ju)四氟(fu)乙(yi)烯，碳石(shi)墨(mo)能防(fang)腐，一般在化(hua)工(gong)(gong)場所優先考(kao)慮。軸承的(de)壽命(ming)流速(su)的(de)平方成正反(fan)比，故(gu)流速(su)的(de)在zui大(da)流速(su)的(de)1/3速度比較好。

（3）感應探頭是檢測轉動(dong)體(ti)的(de)運動(dong)并把它(ta)轉化為脈沖數字電信(xin)號(hao)，它(ta)電磁線(xian)圈(quan)電壓輸出值接近正弦曲(qu)線(xian)，脈沖信(xin)號(hao)的(de)頻率范圍隨測量的(de)流量大小成線(xian)性變(bian)化，典(dian)型(xing)的(de)范圍為10:1，25:1 和100:1三(san)種規格(ge)。電(dian)磁線(xian)圈的電(dian)阻(zu)一(yi)般小(xiao)于(yu)2000Ω，大于(yu)該值可能(neng)損壞(huai)。

3　渦輪(lun)流量計的安裝

（1）變送器的電源(yuan)線采用金屬屏蔽線，接地(di)要(yao)良好可靠(kao)。電源(yuan)為直流24V，650Ω阻抗(kang)。

（2）變送(song)器應水平安裝，避(bi)免垂直(zhi)安裝，并保證其前后有(you)適應的直(zhi)管段，一般前10D，后5D。

（3）保證(zheng)流體的(de)流動方(fang)向(xiang)與儀(yi)表外殼(ke)的(de)箭頭方(fang)向(xiang)一致，不得裝反。

（4）被(bei)測(ce)介質對渦輪不能有腐蝕，特(te)別(bie)是軸(zhou)承處，否則應采(cai)取(qu)措施(shi)。

（5）注(zhu)意對磁感(gan)應部分不能碰撞。

4　渦(wo)輪流量計的(de)組態與(yu)校正

標(biao)(biao)準的標(biao)(biao)定(ding)(ding)方法是(shi)十(shi)點水標(biao)(biao)定(ding)(ding)法，但黏(nian)度(du)不同標(biao)(biao)定(ding)(ding)的值不同，故通常要做黏(nian)度(du)標(biao)(biao)定(ding)(ding)曲線(xian)。

5　渦輪(lun)流量計(ji)的顯(xian)示(shi)儀表(biao)

顯示儀表的任務是將單位(wei)時間輸(shu)出(chu)(chu)脈(mo)沖數(shu)(shu)和輸(shu)出(chu)(chu)脈(mo)沖總數(shu)(shu)轉換成瞬流量和總流量，并顯示出(chu)(chu)來。

由前(qian)放大器輸出的(de)脈(mo)沖信號(hao)，其幅(fu)值、波形都是不規(gui)則(ze)的(de)，在進入顯示儀表(biao)后，先需經整形電(dian)路整形成為有(you)規(gui)則(ze)　的(de)具有(you)一定幅(fu)值的(de)矩形電(dian)脈(mo)沖信號(hao)民，再(zai)經過(guo)頻率/電流(liu)轉換電路(lu)，將頻率信(xin)號(hao)變為相(xiang)應的電流(liu)信(xin)號(hao)（4～20mA）再轉換能(neng)瞬時流量值，總量由轉換及積算電路(lu)得(de)到。有的顯示儀表(biao)就地顯示，有的送DCS顯(xian)示。

6　注意事項

（1）安裝渦輪(lun)(lun)流量(liang)計前，管道要清掃。被測介(jie)質不潔(jie)凈時(shi)，要加過濾器(qi)。否則渦輪(lun)(lun)、軸(zhou)承易被卡住(zhu)，測不出流量(liang)來。

（2）拆(chai)裝流量計時，對磁感(gan)應部分不能碰撞。

（3）投(tou)運前先(xian)進行(xing)儀表(biao)系數的設定。仔細(xi)檢(jian)查，確定儀表(biao)接線無誤(wu)，接地良好(hao)，方(fang)可送電。

（4）安裝渦輪流(liu)量計時，前后管(guan)道法(fa)蘭要水平，否(fou)則管(guan)道應力(li)對流(liu)量計影(ying)響很大。

7　發展(zhan)前景(jing)

隨著科學的不斷(duan)發展(zhan)，當今(jin)渦輪變送器已發展(zhan)成小型(xing)化、高集成度的模(mo)塊，設計(ji)，有(you)強大(da)的功能軟(ruan)件，并設有(you)RS232標準(zhun)計算機通信接口，對維護檢修提供了方便。可與(yu)DCS連(lian)接通信，DCS替代了顯示儀表，如HOFFER流量計在工業臨(lin)近生產過程中(zhong)更方便(bian)實(shi)用。

總之，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，安裝方便等優點，被廣泛應用于化工生產中。