淺析渦（wō）輪流量計

淺析（xī）渦輪流量計

1、渦輪變送器的工作原理

渦（wō）輪流（liú）量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組（zǔ）成

被測流體衝擊渦輪葉（yè）片，使渦輪旋轉，渦輪的轉速隨（suí）流量的變化而變化，即流量大，渦輪（lún）的轉速也大（dà），再經磁電轉換裝（zhuāng）置（zhì）把渦輪的轉速轉（zhuǎn）換為相應（yīng）頻率的電脈衝，經前置放大器（qì）放大後，送入顯示（shì）儀表進行計數和顯示，根據單位時間內的脈衝數和累計脈衝數（shù）即可求出瞬時（shí）流量和累積流量。

渦輪變送（sòng）器的工作原理是當（dāng）流體沿著管（guǎn）道的軸線方向流動，並衝擊渦輪葉片時，便（biàn）有與流（liú）量qv　、流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉（yè）片上，推動渦輪（lún）旋轉（zhuǎn）。在渦輪旋（xuán）轉的（de）同時，葉片周期性地切割電磁鐵產生的磁力線，改變（biàn）線圈的磁通量。根據電磁感應原理，在線圈內將感應出脈動（dòng）的電勢信號，此脈動信號（hào）的頻率與（yǔ）被測流體的流量成正比，即（jí）：其中，qv為流體的體（tǐ）積總量，N為變送器產生的脈動總數（shù）；ξ為流量係數。

ξ是渦輪變送器的重要特性參數，不同的（de）儀表（biǎo）有不同的ξ，並隨儀表長期使用的磨損情況而變化；其含義是單位（wèi）體積流量通過變送器時，變送器（qì）的輸出的脈衝數。

渦輪變送器輸（shū）出的脈衝信號（hào），經前置於（yú）放大器放大後，送入顯示儀表，就（jiù）可以實現流量的測量。

2渦輪（lún）流（liú）量計的選型

（1）流量計本體最好選區用316不鏽（xiù）鋼材（cái）料（liào）以防腐，如（rú）是防爆區還（hái）必須是防爆結果。

（2）軸承一（yī）般有（yǒu）炭化鎢，聚（jù）四氟乙烯，碳石墨（mò）三種規格：碳化鎢的精度最高，它作（zuò）為工（gōng）業控製的（de）標準（zhǔn）件；聚四氟乙烯，碳石墨能（néng）防腐，一般在化工場所優先考（kǎo）慮。軸承的壽命流速的平方成正反比，故流速最好的在最大流（liú）速的1/3速度比較好。
（3）感（gǎn）應（yīng）探（tàn）頭是檢測轉動體的運動並把它轉化為脈衝數（shù）字電信號，它電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線，脈衝信（xìn）號的（de）頻率範圍隨測量的流量大小（xiǎo）成線（xiàn）性變（biàn）化，典型的範圍為10:1，25:1和100:1三種規格。電（diàn）磁線圈的電阻一般小於2000Ω，大於（yú）該值可能損壞。

3　渦輪流量計的安裝

（1）變送器的電源線（xiàn）采用金（jīn）屬（shǔ）屏蔽線，接地要良好可靠。電源為直流24V，650Ω阻抗。

（2）變送器應（yīng）水平安裝，避免垂直（zhí）安裝，並保證其前後有（yǒu）適應（yīng）的直管段，一（yī）般前10D，後5D。

（3）保證（zhèng）流體的流動方（fāng）向與儀表外殼的箭頭方向一致，不得裝反。

（4）被測介質對渦輪不能有腐蝕，特別是（shì）軸承處，否則應采取措施。

（5）注意對磁感應部分不能碰撞。

4　渦輪流量計的組態與校正

標（biāo）準的標定方法是（shì）十（shí）點水（shuǐ）標定法，但黏度不同標定的值不同，故通常要做黏度標定曲線。

5　渦輪流量計的顯示儀表（biǎo）

顯示儀表的（de）任務是（shì）將單（dān）位時間輸出脈衝數和輸出（chū）脈衝總數轉（zhuǎn）換成瞬（shùn）流量和總流量，並顯示出來。

由前（qián）放大器輸出的脈衝信號，其幅值、波形都是（shì）不規則的，在進入顯示儀表後，先需經整形電路整形（xíng）成為有規則（zé）　的具有一定幅值的矩形電脈衝信號民，再經過頻（pín）率/電流轉換電路，將頻率信號變為相應的（de）電流信號（4～20mA）再轉換能瞬時流量值，總量由轉換及積算電路得到（dào）。有的顯示儀表就地顯示，有的（de）送DCS顯（xiǎn）示。

6　注意事項

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

（2）拆裝流量計時，對磁感應部分不能碰撞。

（3）投（tóu）運前（qián）先進行儀（yí）表（biǎo）係數的設定。仔細檢查，確定儀表接線無誤，接地良好，方可送電（diàn）。

（4）安裝渦輪流量計（jì）時，前後管道法蘭要水平，否則管道應力對流（liú）量計影響很大。

7　發展前景

隨著科學的不斷發展（zhǎn），當今渦輪變送器已發展成小型化、高集成度的模塊，設計，有強大的（de）功能軟件，並設有RS232標準計算機通信（xìn）接口，對（duì）維護檢修提供了方便。可與DCS連接通信，DCS替（tì）代了顯示（shì）儀表，如（rú）HOFFER流（liú）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，價格低廉，安裝方便等優（yōu）點，被廣泛應用於化工生產中。