渦輪流量計(jì)原理
當(dāng)被測(cè)流體沖擊渦輪葉片時(shí)導(dǎo)致渦輪葉片旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度隨流量的變化而變化，再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置，就可以把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大電路放大后，送入微處理器進(jìn)行處理，然后再送入顯示模塊進(jìn)行顯示。在一定的流量范圍內(nèi)，渦輪葉片的轉(zhuǎn)速與流體的平均流速成正比，通過(guò)所得到的電脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，可以計(jì)算出流量。根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)可以計(jì)算出被測(cè)流體的瞬時(shí)流量和累積流量。
渦輪流量計(jì)種類(lèi)
渦輪流量計(jì)的分類(lèi)方式有很多，包括按傳感器結(jié)構(gòu)分類(lèi)、按被測(cè)介質(zhì)分類(lèi)、按信號(hào)檢測(cè)方式分類(lèi)、按流動(dòng)方向分類(lèi)、按傳感器與管道連接方式分類(lèi)等。
1、渦輪流量計(jì)按傳感器結(jié)構(gòu)分類(lèi)
①軸向型(普通型)渦輪流量計(jì)：葉輪軸中心與管道軸線重合，大部分渦輪流量計(jì)都采用軸向型。
②切向型渦輪流量計(jì)：葉輪軸與管道軸線垂直，流體流向葉片平面的沖角約為90°，適用于小口徑微流量測(cè)量，在大口徑流量測(cè)量時(shí)也用到了插入式的切向型渦輪流量計(jì)。
③機(jī)械型渦輪流量計(jì)：葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)直接或經(jīng)磁耦合帶動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，指示積算總量，測(cè)量精度比電信號(hào)檢測(cè)的傳感器稍低，傳感器與顯示裝置是一體式的。
④井下專(zhuān)用型渦輪流量計(jì)：適用于石油開(kāi)采井下作業(yè)，測(cè)量介質(zhì)有泥漿及油氣流等，傳感器體積受限制，需耐高壓、高溫及流體沖擊等。
⑤自校正雙渦輪型渦輪流量計(jì)：可用于天然氣等氣體流量測(cè)量，傳感器由主、輔雙葉輪組成，可由兩葉輪的轉(zhuǎn)速差自動(dòng)校正流量特性的變化。
⑥廣黏度型渦輪流量計(jì)：在波特型浮動(dòng)轉(zhuǎn)子壓力平衡結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上擴(kuò)大上錐體與下錐體的直徑，增加黏度補(bǔ)償翼及承壓葉片等結(jié)構(gòu)措施，使傳感器適用于高黏度液體。
⑦插入型渦輪流量計(jì)：插入型流量傳感器由測(cè)量頭、插入桿、插入機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換器及儀表表體等部分組成。
2、渦輪流量計(jì)按被測(cè)介質(zhì)分類(lèi)
①液體渦輪流量計(jì)
a、普通型渦輪流量計(jì)：適用于測(cè)量低黏度(≤5mPa·s)液體。
b、耐腐型渦輪流量計(jì)：適用于測(cè)量腐蝕性流體，如稀硫酸、稀鹽酸、稀硝酸等。
c、高溫型渦輪流量計(jì)：被測(cè)液體溫度在300℃以下，溫度受檢測(cè)線圈耐溫性能的限制。
d、低溫型渦輪流量計(jì)：被測(cè)液體可低至-250℃，應(yīng)用于液態(tài)氧、液態(tài)氮等的測(cè)量。
e、高黏度型渦輪流量計(jì)：適應(yīng)液體黏度達(dá)70～400mPa·s，通?？趶接箴ざ瓤捎?，同一臺(tái)傳感器，當(dāng)流體黏度增大時(shí)會(huì)使線性流量的下限值提高，而范圍度縮小。
②氣體渦輪流量計(jì)
a、普通型渦輪流量計(jì)：測(cè)量潔凈氣體的流量。
b、燃?xì)庑蜏u輪流量計(jì)：適用于測(cè)量石油氣、人工燃?xì)狻⑻烊粴饧耙夯蜌獾?，可采取自?dòng)注油器潤(rùn)滑保護(hù)軸承，避免雜質(zhì)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)部件，提高使用期限。
③按信號(hào)檢測(cè)方式分類(lèi)
a、感應(yīng)式渦輪流量計(jì)：渦輪流量計(jì)傳感器葉輪中嵌有永磁材料，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)磁場(chǎng)交替接近或遠(yuǎn)離傳感器殼體外的檢測(cè)線圈，線圈里的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨之變化，此周期變化的頻率信號(hào)經(jīng)放大輸出。
b、變磁阻式渦輪流量計(jì)：渦輪流量計(jì)的葉輪或輪箍由導(dǎo)磁材料制成，傳感器殼體外檢測(cè)線圈中裝有永磁材料，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中的永磁材料形成的磁路因?qū)Т湃~片交替接近或遠(yuǎn)離，磁通發(fā)生周期性變化，線圈的等效阻抗亦隨著變化，在放大電路中產(chǎn)生連續(xù)的脈沖波。
c、笛簧管(干簧管)式渦輪流量計(jì)：嵌在葉輪或與其同步的其他旋轉(zhuǎn)元件里的水磁材料周期性地打開(kāi)或閉合傳感器殼體外笛簧管的簧片觸點(diǎn)，作用是使恒流或恒壓源產(chǎn)生電脈沖信號(hào)。
d、光電式渦輪流量計(jì)：葉輪葉片或葉輪驅(qū)動(dòng)的元件隨著葉輪旋轉(zhuǎn)，周期性地遮斷光束，產(chǎn)生的光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。此外還有光纖傳輸方式，可以有效地提高抗干擾能力。
3、按流動(dòng)方向分類(lèi)
①單向型渦輪流量計(jì)：只允許流體從一個(gè)方向流入傳感器，有回流可能的場(chǎng)所，需加裝止回閥。
②雙向型渦輪流量計(jì)：傳感器允許流體從正反兩個(gè)方向流入，至少有兩個(gè)信號(hào)檢測(cè)器，流量積算儀能鑒別信號(hào)的相位。累積量采用“加”或“減”來(lái)處理正反兩個(gè)方向來(lái)流的總量。
4、按傳感器與管道連接方式分類(lèi)
①法蘭連接型渦輪流量計(jì)：傳感器以法蘭方式與管道連接。
②螺紋連接型渦輪流量計(jì)：傳感器以螺紋方式與管道連接。
③夾裝型渦輪流量計(jì)：傳感器本身無(wú)法蘭，靠管道上法蘭夾持住傳感器的兩密封端面。
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