淺析渦輪流量計

淺析渦輪流量計（jì）

1、渦輪變送器的工作原理

渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大（dà）器、顯示儀表組成

被測（cè）流體衝（chōng）擊渦輪（lún）葉片，使渦輪旋轉，渦輪的轉速隨流量的（de）變化而變化，即流量大，渦輪（lún）的轉速（sù）也大（dà），再經磁電轉換裝置把渦輪的轉速轉換為相應頻率的電脈（mò）衝，經前置放（fàng）大器放大後，送入顯示儀表進（jìn）行計數和顯示，根（gēn）據單（dān）位時間內的脈衝數和累計脈衝數即可求出瞬（shùn）時流量和累（lèi）積流量。

渦輪變送器的工作原理是當流體沿著管（guǎn）道的軸線方向流動，並衝擊渦輪葉片時，便有與（yǔ）流量qv　、流速V和流體密（mì）度ρ乘積成比例的力作用在葉（yè）片上，推動渦輪旋轉。在渦輪旋轉的同時，葉片周期性地切割（gē）電磁鐵產生的磁力線，改變線圈的磁通量。根據電磁感應原理，在（zài）線圈內將感（gǎn）應出脈動的電勢信號，此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比，即：其中，qv為流體的體積總量，N為變送器產生的脈動總數；ξ為流量係數。

ξ是渦輪變送器的（de）重要特性參數，不同的儀表有不同的ξ，並隨儀表長期使用的磨損情（qíng）況而變化；其含義是單位體積流（liú）量通過（guò）變送器時，變送器的輸出的脈衝數（shù）。

渦輪變送器輸出的脈衝（chōng）信號，經前（qián）置於放大器放大後，送入顯示儀表，就可以實（shí）現流量的測量。

2渦輪流量計的（de）選型

（1）流量計本體最好選區用316不鏽鋼材料以防腐（fǔ），如是防爆區還必（bì）須是防（fáng）爆結果。

（2）軸承一般有炭化鎢，聚（jù）四氟乙烯（xī），碳石（shí）墨（mò）三（sān）種規格：碳化鎢的精度最高，它作為工業控製的標準件；聚四氟乙烯，碳石墨（mò）能防（fáng）腐（fǔ），一（yī）般在化工場所優（yōu）先考慮。軸承的壽命流速的（de）平（píng）方（fāng）成正反（fǎn）比，故流速最好的在最大流速的1/3速度比較好。
（3）感應探頭是檢測轉動體的運動並把它轉化為脈（mò）衝數字電信號，它電磁線圈電壓輸出值（zhí）接近（jìn）正弦曲線，脈衝信號的頻率範圍隨測（cè）量的（de）流量大小成線性變化，典型的範圍為10:1，25:1和100:1三種規格。電磁線圈的電阻一般小於2000Ω，大於（yú）該值可（kě）能損壞。

3　渦輪流量計的安裝

（1）變送器的（de）電源線采用金屬屏蔽線（xiàn），接地要良好可靠。電源為直流24V，650Ω阻抗。

（2）變送（sòng）器應水（shuǐ）平安裝，避免垂直安（ān）裝，並保證其前後有適應的直管段，一般（bān）前10D，後5D。

（3）保（bǎo）證流體的流動方向與儀表外（wài）殼的箭（jiàn）頭方向一（yī）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（cí）感應部分不能碰撞。

4　渦輪流（liú）量計的組態與校正（zhèng）

標準的標定方（fāng）法是十點水（shuǐ）標定法，但黏（nián）度不同標定的值不同，故通常要做黏度標定曲線。

5　渦輪流量計的顯示（shì）儀（yí）表

顯示儀表的任務是將單位（wèi）時間輸出脈衝數和輸出脈衝總數轉換成瞬流（liú）量（liàng）和總流量，並顯示出來（lái）。

由前放大器輸出的脈衝信（xìn）號，其幅值、波（bō）形都是不規則的，在進入顯示儀表（biǎo）後，先需經整形電路整形成（chéng）為有規則　的具有一定幅值的矩（jǔ）形電脈衝信（xìn）號（hào）民，再（zài）經過頻（pín）率（lǜ）/電流轉換電路，將頻率信號變為相應的電流信號（hào）（4～20mA）再轉（zhuǎn）換能瞬時流量值，總量由轉換（huàn）及積算電路得到。有的顯示儀表就地（dì）顯示，有的送DCS顯（xiǎn）示。

6　注意事項

（1）安裝渦輪流量計前，管道要清掃（sǎo）。被測介質不潔淨時，要加過濾器。否則（zé）渦輪、軸承易被卡住，測不出流量來。

（2）拆裝流量計時（shí），對磁感應（yīng）部分不能碰撞（zhuàng）。

（3）投運前先進行儀表係數的設定。仔細檢查，確（què）定儀表接線無誤，接（jiē）地（dì）良好，方可（kě）送（sòng）電。

（4）安裝渦輪流量計時，前後管道法蘭要水平，否則管（guǎn）道應力對流量計影（yǐng）響（xiǎng）很大（dà）。

7　發展前景

隨著科學的不斷（duàn）發展，當今渦輪變送（sòng）器已（yǐ）發展成小型化、高集成度的模塊，設計，有強大的功能軟件，並設有RS232標準計算機通信接口，對維護檢修提供了方便。可與DCS連接通（tōng）信，DCS替代了顯（xiǎn）示儀表，如HOFFER流量計在工業臨近生產過程中更方便實用。

總之，渦輪流量計是一種速度式（shì）流量儀表，由於具有測量精度高，反應速度快，測量範圍廣，價格（gé）低廉，安裝方便等優點，被廣泛應用於化工（gōng）生產中。