渦輪與渦街流量計介紹
網(wǎng)站編輯:admin │ 發(fā)表時(shí)間:2015-09-21 │
在流量計選擇問(wèn)題上,很多朋友不知如何選擇一種適合自己的型號,現將兩種常見(jiàn)流量計對比介紹如下,供各位參考學(xué)習。
一、渦輪流量計
渦輪流量計是一種速度式流量?jì)x表,它具有測量精度高、反應快以及耐高壓等特點(diǎn),因而在工業(yè)生產(chǎn)中應用日益廣泛。
在流體流動(dòng)的管道里,安裝一個(gè)可以自由轉動(dòng)的葉輪,當流體通過(guò)葉輪時(shí),流體的動(dòng)能使葉輪旋轉。流體的流速越高,動(dòng)能就越大,葉輪轉速也就越高。在規定的流量范圍和一定的流體黏度下,轉速與流速成線(xiàn)性關(guān)系。因此,測出葉輪的轉速或轉數,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、油量計等,都是利用這種原理制成的,這種儀表稱(chēng)為速度式儀表。渦輪流量計正是利用相同的原理,在結構上加以改進(jìn)后制成的。
(一)渦輪流量計的結構
上圖是渦輪流量計的結構示意圖,它主要由下列幾部分組成:
(1)渦輪:
用高導磁系數的不銹鋼材料制成,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。
(2)導流器:
由導向環(huán)及導向座組成,使流體到達渦輪前先導直,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。在導流器上還裝有滾珠軸承,用以支承渦輪。
(3)磁電感應轉換器:
它由線(xiàn)圈和磁鋼組成,用以將葉片的轉速轉換成相應的電信號,以供給前置放大器進(jìn)行放大。
(4)外殼:
由非導磁的不銹鋼制成,用以固定和保護內部零件,并與流體管道相連接。
(5)前置放大器:
用以放大磁電感應轉換器輸出的微弱電信號,以便于進(jìn)行遠傳送。
(二)渦輪流量計工作原理
當流體通過(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。在渦輪旋轉的同時(shí),高導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(xiàn)圈中的磁通量也跟著(zhù)發(fā)生周期性的變化,線(xiàn)圈中便感應出電脈沖信號。在一定的流量范圍內,該電脈沖的頻率f與渦輪的轉速成正比,也即與流量Q成正比。這個(gè)電信號經(jīng)前置放大器放大后,送往顯示儀表。
被測流量Q與脈沖頻率f之間的關(guān)系為:
f=KQ
式中 K—比例常數。
這樣,顯示儀表即可通過(guò)脈沖數求得流體流過(guò)的瞬時(shí)流量,及某段時(shí)間內的累積流量。
二、渦街流量
渦街流量計按頻率檢出方式可分為:應力式?應變式?電容式?熱敏式?振動(dòng)體式?光電式及超聲式等?渦街流量計是屬于最新的一類(lèi)流量計,但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類(lèi)流量計?
(一)渦街流量計的優(yōu)點(diǎn):
(1)結構簡(jiǎn)單牢固?
被測流體本身就是振動(dòng)體,無(wú)機械可動(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(lèi)多?
因其具有良好的介質(zhì)適應能力,無(wú)需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽?空氣?氣體?水?液體的工況體積流量,配備溫度?壓力傳感器可測量標況下的體積流量和質(zhì)量流量?
(3)精度較高?
渦街流量計的準確度在0.5%~0.1%左右?在線(xiàn)性流量范圍內,即使流量發(fā)生變化,累積流量準確度也不會(huì )降低,并且在短時(shí)間內,渦街流量計的可再現性可達0.05%?
(4)量程寬?
渦街流量計的量程比最大可達15∶1?在同樣口徑下,渦街流量計的最大流量值大于很多其他流量計?
(5)壓損小?
(6)輸出為數字信號?
渦街流量計輸出為與流量成正比的脈沖數字信號?數字式輸出具有在傳輸過(guò)程中準確度不降低?易于累積?易于送入計算機系統的優(yōu)點(diǎn)?
(二)渦街流量計的缺點(diǎn):
(1)不適用于低雷諾數測量?
(2)需較長(cháng)直管段?
(3)儀表系數較低(與渦輪流量計相比)?
(4)儀表在脈動(dòng)流?多相流中尚缺乏應用經(jīng)驗?