3.6.7

渦輪流量計(jì)

1）結(jié)構(gòu)2)

工作原理是一種典型的速度式流量計(jì)。當(dāng)流體通過(guò)管道時(shí)，沖擊渦輪葉片，對(duì)渦輪產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。利用渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速的相關(guān)關(guān)系原理，從而計(jì)算得到通過(guò)管道的流體流量。當(dāng)流體沿著管道的軸線方向流動(dòng)，并沖擊渦輪葉片時(shí)，渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化，在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線，改變線圈的磁通量。根據(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，經(jīng)前置放大器放大后，送入顯示儀表進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示，根據(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。

測(cè)量原理3）流量方程流體流速繞渦輪軸的切向分量為:產(chǎn)生的等效動(dòng)量矩為:質(zhì)點(diǎn)P

在流體作用下旋轉(zhuǎn)的等效動(dòng)量矩為：P由動(dòng)量矩守恒定理有：磁電轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的脈沖頻率:

Z：渦輪葉片數(shù)目。流體的體積流量方程表示單位體積流量通過(guò)磁電轉(zhuǎn)換器所輸出的脈沖數(shù)，它是渦輪流量計(jì)的重要特性參數(shù)。

渦輪轉(zhuǎn)速:

A：管道的流通截面積；

K：流量轉(zhuǎn)換系數(shù)。渦輪流量計(jì)特性曲線

—流量轉(zhuǎn)換系數(shù)與流量關(guān)系圖層流區(qū)湍流區(qū)4）渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)和使用

優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量精度高，復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性均好；可達(dá)0.5級(jí)以上，在小范圍內(nèi)可達(dá)±0.1％，可用作標(biāo)定其它流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)儀表。量程范圍寬。量程比可達(dá)(10～20):1，刻度線性；耐高壓，壓損小，適應(yīng)溫度范圍較寬。承受的工作壓力可達(dá)16MPa;壓力損失小于25kPa（最大流量時(shí)）;溫度范圍:-200～400℃。對(duì)流量變化反應(yīng)迅速，可測(cè)脈動(dòng)流量。時(shí)間常數(shù)一般僅為幾到幾十毫秒；輸出為脈沖信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)便于遠(yuǎn)傳及與計(jì)算機(jī)相聯(lián)。缺點(diǎn)：

制造困難，成本高。渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承易損，降低了長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性，需要定期校驗(yàn)。流體介質(zhì)密度和粘度的變化對(duì)流量示值有影響，必要時(shí)應(yīng)做補(bǔ)償修正。對(duì)被測(cè)介質(zhì)的清潔度要求較高。

使用要求：介質(zhì)：氣體，液體。通常渦輪流量計(jì)主要用于精度要求高、流量變化快的場(chǎng)合。渦輪流量計(jì)應(yīng)水平安裝，并保證其前后有一定的直管段：（10，5）。要求被測(cè)流體粘度低，腐蝕性小，不含雜質(zhì)，一般應(yīng)在流量計(jì)前加裝過(guò)濾裝置。如果被測(cè)液體易氣化或含有氣體時(shí)，要在流量計(jì)前裝消氣器。5）安裝示意圖：