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涡轮流量计的工作原理和安装事项
发布时间:2011-08-26 00:00 阅读次数:8682

 涡轮流量计工作原理

当被测流体流过')涡轮流量计')传感器时,在流体作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中磁通随之发生周期性变化,产生周期性的感应电势,即电脉冲信号,经放大器放大后,送至显示仪表显示。
TUF的实用流量方程为
  qv=f/K (7.1)
  qm=qvρ (7.2)
式中 qv,qm-分别为体积流量m3/s
质量流量kg/s
f
-流量计输出信号的频率Hz
K
-流量计的仪表系数P/m3
    涡轮流量计)的仪表系数与流量(或管道雷诺数)的关系曲线如图2所示。由图可见,仪表系数可分为二段,即线性段和非线性段。线性段约为工作段的三分之二,其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。在非线性段,特性受轴承摩擦力,流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时,仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的,他仅在系统误差水平方面有所不同。
   传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出,它完全不问传感器内部流体的流动机理,把传感器作为一个黑匣子,根据输入(流量)和输出(频率脉冲信号)确定其转换系数,它便于实际应用。但要注意,此转换系数(仪表系数)是有条件的,其校验条件是参考条件,如果使用时偏离此条件,系数将发生变化,变化的情况视传感器类型,管道安装条件和流体物性参数的情况而定。图1所示为TUF涡轮流量计传感器结构图,由图可见,当被测流体流过涡轮流量计传感器时,在流体作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中磁通随之发生周期性变化,产生周期性的感应电势,即电脉冲信号,经放大器放大后,送至显示仪表显示。
TUF的实用流量方程为
  qv=f/K (7.1)
  qm=qvρ (7.2)
式中 qv,qm分别为体积流量m3/s
质量流量kg/s
f
-流量计输出信号的频率Hz
K
-流量计的仪表系数P/m3
     涡轮流量计的仪表系数与流量(或管道雷诺数)的关系曲线如图2所示。由图可见,仪表系数可分为二段,即线性段和非线性段。线性段约为工作段的三分之二,其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。在非线性段,特性受轴承摩擦力,流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时,仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的,他仅在系统误差水平方面有所不同。
传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出,它完全不问传感器内部流体的流动机理,把传感器作为一个黑匣子,根据输入(流量)和输出(频率脉冲信号)确定其转换系数,它便于实际应用。但要注意,此转换系数(仪表系数)是有条件的,其校验条件是参考条件,如果使用时偏离此条件,系数将发生变化,变化的情况视传感器类型,管道安装条件和流体物性参数的情况而定。
(1)变送器的电源线采用金属屏蔽线,接地要良好可靠。电源为直流24V650Ω阻抗。
(2)变送器应水平安装,避免垂直安装,并保证其前后有适应的直管段,一般前10D,后5D
(3)保证流体的流动方向与仪表外壳的箭头方向一致,不得装反。
(4)被测介质对涡轮不能有腐蚀,特别是轴承处,否则应采取措施。
(5)注意对磁感应部分不能碰撞。
标准的标定方法是十点水标定法,但黏度不同标定的值不同,故通常要做黏度标定曲线。
显示仪表的任务是将单位时间输出脉冲数和输出脉冲总数转换成瞬流量和总流量,并显示出来。
由前放大器输出的脉冲信号,其幅值、波形都是不规则的,在进入显示仪表后,先需经整形电路整形成为有规则 的具有一定幅值的矩形电脉冲信号民,再经过频率/电流转换电路,将频率信号变为相应的电流信号(420mA)再转换能瞬时流量值,总量由转换及积算电路得到。有的显示仪表就地显示,有的送DCS显示。
 
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