渦輪流量計：技術與工作原理（7點知識都是關鍵）

上海自動化儀表四廠內容：

1、什么是渦輪流量計？主要部分

2、它是如何工作的？

3、渦輪流量計中的k因子是多少？

4、渦輪流量計校準

5、如何安裝渦輪流量計？安裝指引

6、渦輪流量計的優點和缺點

什么是渦輪流量計？主要部分

渦輪流量計是一種用于測量單位時間內通過管道的氣體或液體的體積流量的設備。這種流量計的簡化方案包括三個主要部分：

1、渦輪（轉子，葉輪，葉片）

2、皮卡傳感器（帶發射器）

3、住房

渦輪機由固定在管道中的軸和葉輪組成。這種葉輪是多葉輪。該車輪連接到在軸承上旋轉的軸上。每個刀片的邊緣都有磁極。所有這些部件形成渦輪機的轉子（運動部件）。

根據流量技術，主要有兩種安裝方式：軸向安裝和切向安裝。在軸向型中，流體的方向平行于軸的軸線，而在切向中，流體的周向流動。（看圖片）。

轉子和軸承的材料取決于介質的類型和所需的精度。

皮卡傳感器系統由一個感應線圈（或霍爾傳感器）和一個信號發送器（傳感器）組成。感應線圈產生與轉子速度成正比的電脈沖，并將其傳輸到記錄設備。有時，設備會配備兩個這樣的線圈，以進行有關正向和反向流動方向的測量。霍爾傳感器僅檢測磁場的變化。

外殼由非磁性鑄鋼（或鋁或什至塑料）制成，并包含測量傳感器和轉子。非常流行的安裝方式是使用法蘭與管道連接的方法。

另一個值得一提的重要細節是拉直葉片。為此，非常常用的板與介質的移動方向平行安裝。它們用于在所有葉片上均勻分布氣流。此外，在結構中安裝了機械穩定器，以避免產生湍流。順便說一下，渦街流量計 的工作是基于該渦流的特殊創建。

它是如何工作的？

渦輪流量計的主要目的是通過流速分析來測量體積流量。該原理基于跟蹤多葉片轉子的轉速。那么，渦輪流量計如何工作？這種方法非常類似于循環。踩得越快，移動就越快。液體或氣體的流動起著驅動力的作用，而渦輪轉子起著輪的作用。讓我們詳細解釋渦輪流量計的工作原理。

水或氣體從管道流入帶有渦輪的部分。首先，拉直葉片將主流分成噴射流，并將其直接引導到葉片上。

機械能推動葉片表面并使其旋轉。通過管道的物質量越大，產生的機械能就越大，葉片的角速度（旋轉速度）也就越高。

邊緣帶有磁鐵的刀片以一定速度經過電傳感器的附近，并引起磁場變化。如果設備具有感應線圈，則會在其中感應出電脈沖。如果安裝了霍爾傳感器，它將僅捕獲那些變化。此方法類似于電磁流量計。

監視發生這些變化的頻率值，并將其發送到變送器。這些信號的頻率與流速成正比。這是有關體積流量和脈沖頻率之間關系的渦輪流量計公式：F = k * Q哪里：

F-指示器，顯示拾取傳感器每分鐘或每秒檢測到多少個脈沖

Q-體積流量（m3，加侖，升/秒）

k-特殊系數，也稱為k因子（例如，每m3的脈沖數）。我們將在下面更詳細地考慮它。

此外，發射機分析接收到的數據并將其轉換為模擬或數字信號。

渦輪流量計中的k因子是多少？

K因子是一個關鍵系數，它顯示每單位體積或介質質量的脈沖數。該常數包括物質和管道的主要特性（粘度，溫度，直徑等）。

在測量系統中正確顯示值是必要的。校準后，該系數會在產品證書中注明。

渦輪流量計校準

設備的校準在實驗室條件下在水上進行。

如果該設備應在粘性介質（2-300 cSt，厘ist）中使用，則應采用性能與工作介質相似的液體進行校準。

結果，為每種目的和介質分配了自己的K因子。有時，制造商會在其設備套件中添加現成的通用粘度表以進行校準。使用它們，用戶可以快速確定不同物質已經計算出的K因子。

如何安裝渦輪流量計？安裝指引

渦輪流量計僅安裝在直段或垂直和水平管道上。外殼上有一個箭頭，指示所需的流向。

單渦輪機之前的直管段長度至少應為10個管徑，其后至少應為5個管徑。雙渦輪機單元可以安裝在較短距離的直段上。

在垂直管道上，非常好安裝流量計，以使流體流從上到下。在這種情況下，意外進入設備的氣泡會迅速離開設備。

如果設備需要使用受污染的介質，則值得安裝和額外的過濾器，以避免固體顆粒損壞結構。

渦輪流量計的優點和缺點

因此，我們考慮了渦輪流量計的工作原理和理論。現在是時候定義其主要優缺點了。

好處：

（1）易于安裝和維護

（2）結果的高精度，線性度和可重復性

（3）高壓下非常佳操作（非常高400 bar）

（4）大溫度范圍（–210°…+ 177°C / -346…+ 350,6°F）

（5）高通量（適用于直徑40至250 mm）。

（6）快速的動態響應和對變化的高度敏感性

（7）可以使用低電導率的物質

（8）低壓降

（9）低成本

缺點：

（1）工作前必須設定材料的粘度

（2）無法在高粘度環境（流動曲線呈層流狀態）下運行

（3）物質必須清潔（無顆粒部分）

（4）流體中的氣泡影響精度

（5）需要長直管段

（6）不耐振動

為什么使用渦輪流量計？

目前，約有7％的用戶選擇精確的渦輪流量計。那么，他們如何使用它呢？

這是用于測量非常不同類型的介質的出色設備：

水

空氣

天然氣

汽油

蒸汽

汽

油

化學物質

低溫液體

碳氫化合物

此類設備用于衛生應用，給水和廢水分配，注入系統，柜臺，井處理，不同的分離器，發電等。它可以用于市政和工業目的。

但是，它有一些重要的局限性。設備不應與受污染的物質以及低速流和高粘度液體一起使用。

現在，對于買方而言，選擇正確的設備非常重要，因此值得購買諸如上海自動化儀表四廠流量計之類的可靠產品。