工作原理
涡轮流量计的工作原理 :流体流经传感器壳体,由于叶轮的叶片与流向有一定的角度,流体的冲力使叶片具有转动力矩,克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转,在力矩平衡后转速稳定,在一定的条件下,转速与流速成正比,由于叶片有导磁性,它处于信号检测器(由磁钢和线圈组成)的磁场中,旋转的叶片切割磁力线,周期性的改变着线圈的磁通量,从而使线圈两端感应出电
脉冲信号,此信号经过放大器的放大整形,形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波,可远传至显示仪表,显示出流体的瞬时流量和累计量。在一定的流量范围内,脉冲频率f与流经传感器的流体的瞬时流量Q成正比,流量方程为:Q=3600×f/k
式中:
f——脉冲频率[Hz];
k——传感器的仪表系数[1/m],由校验单给出。若以[1/L]为单位Q=3.6×f/k
Q——流体的瞬时流量(工作状态下)[m3/h];
3600——换算系数。
每台传感器的仪表系数由制造厂填写在检定证书中,k值设入配套的显示仪表中,便可显示出瞬时流量和累积总量。
组成:
涡轮流量计属于速度式流量计,也叫叶轮式流量计。叶轮式流量计是利用置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成比例的关系,通过测量叶轮的转速来反映通过管道的流体体积流量大小,是流量仪表中比较成熟的高准确度仪表之一。涡轮流量计一般由下列典型五个部分组成:
1.表体
表体的材料一般为钢或者是铸铁,其两端为法兰连接。小口径表也有采用螺纹接口方式。
2.测量的组件
涡轮上有经过精密加工的叶片,它与一套减速齿轮和轴承一起构成测量组件,支撵涡轮的两个高精度不锈钢自润滑轴承保证该组件有较长的使用寿命。涡轮流量计亦可选用外部润滑油泵润滑轴承,但注意不能过量。
3.计数器
计数器面板上有以下重要信息:
(1)大工作温度及压力:
(2)计量及小和大流量等级
(3)产品型号及编号
(4)防爆等级和标志
(5)低频或高频脉冲所对应流体的当量以及接线方式。
4.整流器
整流器用以使流体流过涡轮流量计时处于规则状态,从而消除扰动对计量无利影响。高计量精准度。
5.磁耦合传动的装置
该装置将处于大气环境中的计数器部分与被测量气体分离开来,并将测量组件的转动传递给计数器。
涡轮流量计是速度式流量仪表的一种,根据其音译国内又称为透平流量计。涡轮流量计根据其测量介质的不同又分为气体涡轮流量计和液体涡轮流量计。在各种流量计中涡轮流量计是重复性高、精度佳的产品。如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大(同样口径可通过的流量大)和可适应高参数(高温、高压和低温)等。涡轮流量计广泛应用于以下一些测量对象:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。在国外液化石油气、成品油和轻质等的转运及集输站,大型输送管线的首末站都大量采用它进行贸易结算。
涡轮流量计是一种速度式仪表,它具有压力损失小,准确度高,始动流量低,抗震与抗脉动流动性好,测量范围宽,容易维修等特点,涡轮流量计是将涡轮置于被测流体中,当流体进入流量计时,在结构的整流器的作用下得到整流并加速,在一定流量范围内涡轮的角速度和流量成正比,利用电磁感应原理感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号,该信号经前置放大器,整形后,得到实际流量,并显示在LCD屏上.如果同温度,压力传感器检测到的信号一起输入智能流量积算仪进行运算处理,将得到标准状况下的流量,并显示在LCD屏上.
误差原因:
(1)涡轮流量计应慎用有些易结晶化工物料在温度正常的状况下能正常丈量,由于保送流体的导管都有良好的伴热保温,在保温工作时不会结晶,但是涡轮流量计传感器的丈量管难以施行伴热保温,因而,流体流过丈量管时易因降温而惹起内壁结上一层固体。由于改用其他原理的流量计丈量也同样存在结晶问题,所以在无其他更好办法的状况下,可选用丈量管长度十分短的一种“环形”(oring)涡轮传感器,并将流量计的上游管道伴热保温予以强化。在管道衔接问题上,流量传感器拆装需便当,一旦结晶时能便当地拆下维护。
(2)管内液体未充溢由于背压缺乏或流量传感器装置位置不良,致使其丈量管内液体未能充溢,毛病现象因不充溢水平和活动情况有不同表现。若少量气体在水管管道中呈分层流或波状流,毛病现象表现为误差增加,即流量丈量值与实践值不符;若活动是气泡流或塞状流,毛病现象除丈量值与实践值不符外,还会因气相霎时遮盖电极外表而呈现输出晃动;若程度管道分层活动中流通截面积气相局部,即液体未满管水平,也会呈现输出晃动,若液体未满管状况较严重,致使液面在电极以下,则会呈现输出超满度现象。
(3)涡轮流量计的液体中含有固相液体中含有粉状、颗粒或纤维等固体,可能产生的问题有;
①浆液噪声;
②电极外表玷污;
③导电堆积层或绝缘堆积层掩盖电极或衬里;
④衬里被磨损或被堆积物掩盖,流通截面积减少。
涡轮流量计传感器保养知识
涡轮流量计广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。配备有卫生接头的涡轮流量传感器可以应用于制药、食品等行业。智能一体化涡轮流量计结构为防爆设计,可以显示流量总量,瞬时流量和流量满度百分比。电池采用长效锂电池, 单功能积算表电池使用寿命可达5年以上,多功能显示表电池使用寿命也可达到12个月以上。
一体化表头可以显示的流量单位众多,有立方米,加仑,升,标准立方米,标准升等,可以设定固定压力、温度参数对气体进行补偿,对压力和温度参数变化不大的场合,可使用该仪表进行固定补偿积算。
涡轮流量计传感器部分的维护保养要注意以下几点:
1、在传感器安装前,用口吹或手拨叶轮,使其快速旋转观察有无显示,当有显示时再安装传感器。若无显示,应检查有关各部分,排除故障。
2、使用时,应保持被测介质的清洁,不含纤维和颗粒等杂质。
3、涡轮流量传感器在开始使用时,应先将传感器内缓慢的充满介质,然后再开启出口阀门(阀门应安装在流量计后端),严禁传感器处于无介质状态时受到高速流体的冲击。
4、涡轮流量传感器的维护周期一般为半年。检修清洗时,请注意勿损伤测量腔内的零件,特别是叶轮。装配时请看好导向件及叶轮的位置关系。
5、涡轮流量传感器不用时,应清洗内部介质,吹干后且在传感器两端加上防护套,防止尘垢进入,然后置于干燥处保存。
6、涡轮流量计配用的过滤器应定期清洗,不用时应清洗内部的介质,同传感器一样,加防尘套,置于干燥处保存。
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