一、概述
渦輪流量計是葉輪式流量(流速)計的主要品種,它由傳感器
和轉換顯示儀組成,傳感器采用多葉片的轉子感受流體的平均流速,
從而推導出流量或總量。渦輪流量計已廣泛應用于石油、化工、科研、 國防、計量等領域。
渦輪流量計吸取了國內(nèi)外流量儀表技術經(jīng)
過優(yōu)化設計,具有結構簡單、輕巧、精度高、復現(xiàn)性好、反應靈敏,
安裝維護使用方便等特點,廣泛用于測量封閉管道中腐蝕性較小,且無纖維、顆粒等雜質(zhì)的液體。工作溫度下,運 動粘度小于 5×10-6m2/s 的液體可直接使用,對于運動粘度大于 5×10-6m2/s 的液體,可對流量計進行實液標定 后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以進行定量控制、超量報警等,是流量計量和節(jié)能的理想儀表。
二、工作原理
渦輪流量傳感器結構(圖 1),當被測流體流過傳感器時,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,葉輪的轉動周期性地改變磁電轉換器的磁阻值,檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化,產(chǎn)生與轉動頻 率相同的感應電勢,即電脈沖信號,經(jīng)放大器放大后,送至顯示儀表顯示。
渦輪流量計的流量方程為:
qv = f / K (1)
qm = qv ρ (2)
式中 qv, qm … …分別為體積流量, m3/s,質(zhì)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(shù), P/m3。
流量計的系數(shù)與流量(或管道雷諾數(shù))的關系曲線( 圖 2 ),儀表系數(shù)可分為二段,即線性段和非線性段。線性 段約為其工作段的三分之二,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,儀表系數(shù)隨著流量迅速變化,壓力損失與流量近似為平方關系。 當流量超過流量上要注意防止氣蝕現(xiàn)象。結構相似的 TUF 特性曲線的形狀是相似的,它僅在系統(tǒng)誤差水平方 面有所不同。
三、產(chǎn)品特點
1. 重復性好,短期重復性可達 0.05% ~0.2%,正是由于具有良好的重復性,如經(jīng)常校準或在線校準可得到的精確度,在貿(mào)易結算中是優(yōu)先選用的流量計;
2. 高精度,一般可達±1%R、 ±0.5%R,高精度型可達±0.2%R;
3. 輸出脈沖頻率信號,無零點漂移,抗力強;
4. 可獲得很高的頻率信號 ( 3~4kHz ),信號分辨力強;
5. 范圍度寬,中大口徑可達 1:20,小口徑為 1:10;
6. 結構緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大;
7. 適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表;
8. 可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。