渦輪與渦街流量計(jì)介紹
網(wǎng)站編輯:admin │ 發(fā)表時(shí)間:2015-09-21 │
在流量計(jì)選擇問(wèn)題上,很多朋友不知如何選擇一種適合自己的型號(hào),現(xiàn)將兩種常見(jiàn)流量計(jì)對(duì)比介紹如下,供各位參考學(xué)習(xí)。
一、渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表,它具有測(cè)量精度高、反應(yīng)快以及耐高壓等特點(diǎn),因而在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛。
在流體流動(dòng)的管道里,安裝一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪,當(dāng)流體通過(guò)葉輪時(shí),流體的動(dòng)能使葉輪旋轉(zhuǎn)。流體的流速越高,動(dòng)能就越大,葉輪轉(zhuǎn)速也就越高。在規(guī)定的流量范圍和一定的流體黏度下,轉(zhuǎn)速與流速成線性關(guān)系。因此,測(cè)出葉輪的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)數(shù),就可確定流過(guò)管道的流體流量或總量。日常生活中使用的某些自來(lái)水表、油量計(jì)等,都是利用這種原理制成的,這種儀表稱為速度式儀表。渦輪流量計(jì)正是利用相同的原理,在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)后制成的。
(一)渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)
上圖是渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖,它主要由下列幾部分組成:
(1)渦輪:
用高導(dǎo)磁系數(shù)的不銹鋼材料制成,它置于摩擦力很小的滾珠軸承中。渦輪芯上裝有螺旋形葉片,流體作用于葉片上使之旋轉(zhuǎn)。
(2)導(dǎo)流器:
由導(dǎo)向環(huán)及導(dǎo)向座組成,使流體到達(dá)渦輪前先導(dǎo)直,以避免因流體的自旋而改變流體與渦輪葉片的作用角,從而保證儀表的精度。在導(dǎo)流器上還裝有滾珠軸承,用以支承渦輪。
(3)磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器:
它由線圈和磁鋼組成,用以將葉片的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào),以供給前置放大器進(jìn)行放大。
(4)外殼:
由非導(dǎo)磁的不銹鋼制成,用以固定和保護(hù)內(nèi)部零件,并與流體管道相連接。
(5)前置放大器:
用以放大磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器輸出的微弱電信號(hào),以便于進(jìn)行遠(yuǎn)傳送。
(二)渦輪流量計(jì)工作原理
當(dāng)流體通過(guò)渦輪葉片與管道之間的間隙時(shí),由于葉片前后的壓差產(chǎn)生的力推動(dòng)葉片,使渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí),高導(dǎo)磁性的渦輪就周期性地掃過(guò)磁鋼,使磁路的磁阻發(fā)生周期性的變化,線圈中的磁通量也跟著發(fā)生周期性的變化,線圈中便感應(yīng)出電脈沖信號(hào)。在一定的流量范圍內(nèi),該電脈沖的頻率f與渦輪的轉(zhuǎn)速成正比,也即與流量Q成正比。這個(gè)電信號(hào)經(jīng)前置放大器放大后,送往顯示儀表。
被測(cè)流量Q與脈沖頻率f之間的關(guān)系為:
f=KQ
式中 K—比例常數(shù)。
這樣,顯示儀表即可通過(guò)脈沖數(shù)求得流體流過(guò)的瞬時(shí)流量,及某段時(shí)間內(nèi)的累積流量。
二、渦街流量
渦街流量計(jì)按頻率檢出方式可分為:應(yīng)力式?應(yīng)變式?電容式?熱敏式?振動(dòng)體式?光電式及超聲式等?渦街流量計(jì)是屬于最新的一類流量計(jì),但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類流量計(jì)?
(一)渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固?
被測(cè)流體本身就是振動(dòng)體,無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件,也沒(méi)有污垢問(wèn)題,幾乎不受流體組成?密度?粘度?壓力等因素的影響?
(2)適用流體種類多?
因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽?空氣?氣體?水?液體的工況體積流量,配備溫度?壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況下的體積流量和質(zhì)量流量?
(3)精度較高?
渦街流量計(jì)的準(zhǔn)確度在0.5%~0.1%左右?在線性流量范圍內(nèi),即使流量發(fā)生變化,累積流量準(zhǔn)確度也不會(huì)降低,并且在短時(shí)間內(nèi),渦街流量計(jì)的可再現(xiàn)性可達(dá)0.05%?
(4)量程寬?
渦街流量計(jì)的量程比最大可達(dá)15∶1?在同樣口徑下,渦街流量計(jì)的最大流量值大于很多其他流量計(jì)?
(5)壓損小?
(6)輸出為數(shù)字信號(hào)?
渦街流量計(jì)輸出為與流量成正比的脈沖數(shù)字信號(hào)?數(shù)字式輸出具有在傳輸過(guò)程中準(zhǔn)確度不降低?易于累積?易于送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)?
(二)渦街流量計(jì)的缺點(diǎn):
(1)不適用于低雷諾數(shù)測(cè)量?
(2)需較長(zhǎng)直管段?
(3)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量計(jì)相比)?
(4)儀表在脈動(dòng)流?多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?