淺析渦輪番量計(jì)和渦輪變送器的工作原理

　　1 渦輪變送器的工作原理

　　渦輪番量計(jì)由渦輪、軸承、前置放大器、顯現(xiàn)儀表組成。

　　被測(cè)流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化，即流量大，渦輪的轉(zhuǎn)速也大，再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換安裝把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖，經(jīng)前置放大器放大后，送入顯現(xiàn)儀表停止計(jì)數(shù)和顯現(xiàn)，依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)即可求出瞬時(shí)流量和累積流量。

　　渦輪變送器的工作原理是當(dāng)流體沿著管道的軸線方向活動(dòng)，并沖擊渦輪葉片時(shí)，便有與流量qv　、流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上，推進(jìn)渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，葉片周期性地切熱電偶割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線，改動(dòng)線圈的磁通量。依據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào)，此脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比。

　　渦輪變送器輸出的脈沖信號(hào)，經(jīng)前置于放大器放大后，送入顯現(xiàn)儀表，就能夠完成流量的丈量。

　　2 渦輪番量計(jì)的選型

　　(1)流量計(jì)本體{zh0}選區(qū)用316不銹鋼資料以防腐，如是防爆區(qū)還必需是防爆結(jié)果。

　　(2)軸承普通有炭化鎢，聚四氟乙烯，碳石墨三種規(guī)格：碳化鎢的精度{zg}，它作為工業(yè)控制的規(guī)范件;聚四氟乙烯，碳石墨能防腐，普通在化工場(chǎng)所優(yōu)先思索。軸承的壽命流速的平方成正反比，故流速{zh0}的在{zd0}流速的1/3速度比擬好。

　　(3)感應(yīng)探頭是檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)并把它轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電信號(hào)，它電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線，脈沖信號(hào)的頻率范圍隨丈量的流量大小成線性變化，典型的范圍為10:1，25:1

　　和100:1三種規(guī)格。電磁線圈的電阻普通小于2000Ω，大于該值可能損壞。

　　3　渦輪番量計(jì)的裝置

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

　　(2)變送器應(yīng)程度裝置，防止垂直裝置，并保證其前后有順應(yīng)的直管段，普通前10D，后5D。

　　(3)保證流體的活動(dòng)方向與儀表外殼的箭頭方向分歧，不得裝反。

　　(4)被測(cè)介質(zhì)對(duì)渦輪不能有腐蝕，特別是軸承處，否則應(yīng)采取措施。

　　(5)留意對(duì)磁感應(yīng)局部不能碰撞。

　　4　渦輪番量計(jì)的組態(tài)與校正

　　規(guī)范的標(biāo)定辦法是十點(diǎn)水標(biāo)定法，但黏度不同標(biāo)定的值不同，故通常要做黏度標(biāo)定曲線。

　　5　渦輪番量計(jì)的顯現(xiàn)儀表

　　顯現(xiàn)儀表的任務(wù)是將單位時(shí)間輸出脈沖數(shù)和輸出脈沖總數(shù)轉(zhuǎn)換成瞬流量和總流量，并顯現(xiàn)出來(lái)。

　　由前放大器輸出的脈沖信號(hào)，其幅值、波形都是不規(guī)則的，在進(jìn)入顯現(xiàn)儀表后，先需經(jīng)整形電路整構(gòu)成為有規(guī)則　的具有一定幅值的矩形電脈沖信號(hào)民，再經(jīng)過(guò)頻率/電流轉(zhuǎn)換電路，將頻率信號(hào)變?yōu)橄鄳?yīng)的電流信號(hào)(4～20mA)再轉(zhuǎn)換能瞬時(shí)流量值，總量由轉(zhuǎn)換及積算電路得到。有的顯現(xiàn)儀表就地顯現(xiàn)，有的送DCS顯現(xiàn)。

　　6　留意事項(xiàng)

　　(1)裝置渦輪番量計(jì)前，管道要打掃。被測(cè)介質(zhì)不干凈時(shí)，要加過(guò)濾器。否則渦輪、軸承易被卡住，測(cè)不出流量來(lái)。

　　(2)拆裝流量計(jì)時(shí)，對(duì)磁感應(yīng)局部不能碰撞。

　　(3)投運(yùn)前先停止儀表系數(shù)的設(shè)定。認(rèn)真檢查，肯定儀表接線無(wú)誤，接地良好，方可送電。

　　(4)裝置渦輪番量計(jì)時(shí)，前后管道法蘭要程度，否則管道應(yīng)力對(duì)流量計(jì)影響很大。

　　7　開(kāi)展前景

　　隨著科學(xué)的不時(shí)開(kāi)展，當(dāng)今渦輪變送器已開(kāi)展成小型化、高集成度的模塊，設(shè)計(jì)，有強(qiáng)大的功用軟件，并設(shè)有RS232規(guī)范計(jì)算機(jī)通訊接口，對(duì)維護(hù)檢修提供了便當(dāng)?？膳cDCS銜接通訊，DCS替代了顯現(xiàn)儀表，如HOFFER流量計(jì)在工業(yè)臨近消費(fèi)過(guò)程中更便當(dāng)適用。

　　總之，渦輪番量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表，由于具有丈量精度高，反響速度快，丈量范圍廣，價(jià)錢(qián)低廉，裝置便當(dāng)?shù)葍?yōu)點(diǎn)，被普遍應(yīng)用于化工消費(fèi)中。