渦輪流量計產(chǎn)品工作原理及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用知識匯總

渦輪流量計的概述：
渦輪流量計作為是一種速度式的流量測量儀表，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了大量的使用，其特點是能夠用于測量充滿封閉管道連續(xù)流動的液體體積流量。特別是適用于粘度低，品質(zhì)單純的介質(zhì)，比如各類輕質(zhì)油，各種化工原料，產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用在石油化工、冶金、科研、食品等行業(yè)。隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高和加工工藝的不斷改進，相比于以前的渦輪流量計產(chǎn)品，現(xiàn)在應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的此類儀表其精度和測量數(shù)據(jù)的輸出方式有了極大的提高，加上現(xiàn)在的信息技術(shù)的高速發(fā)展，渦輪流量計其測量量的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過收集，加工，可以在一個生產(chǎn)區(qū)域中得到共享，更有利于生產(chǎn)率的提高。具體總結(jié)如下：
a、測量檢測器具有耐磨型和防腐型，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，穩(wěn)定性好；
b、流量計溫度范圍：-20-100℃，高溫：-20-150℃；
c、流量測量范圍大，一般可達10:1，特殊可擴展到40:1；
d、流量傳感器具有多種連接方式，便于安裝使用；
e、渦輪傳感器測量粘度低的液體，精度高，可達0.2-1.0級；
f、智能化電路設(shè)計，功能強大，顯示瞬間流量、累積流量；
g、可自帶電池工作，遠(yuǎn)傳型輸出4-20mA，脈沖信號，有Hart協(xié)議。

渦輪流量計的工作原理
渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成，被測流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化，即流量大，渦輪的轉(zhuǎn)速也大，再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖，經(jīng)前置放大器放大后，送入顯示儀表進行計數(shù)和顯示，根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)即可求出瞬時流量和累積流量。

渦輪變送器的工作原理是當(dāng)流體沿著管道的軸線方向流動，并沖擊渦輪葉片時，便有與流量qv、流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上，推動渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時，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)出脈動的電勢信號，此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比，即：其中，qv為流體的體積總量，N為變送器產(chǎn)生的脈動總數(shù)；ξ為流量系數(shù)。ξ是渦輪變送器的重要特性參數(shù)，不同的儀表有不同的ξ，并隨儀表長期使用的磨損情況而變化；其含義是單位體積流量通過變送器時，變送器的輸出的脈沖數(shù)。渦輪變送器輸出的脈沖信號，經(jīng)前置于放大器放大后，送入顯示儀表，就可以實現(xiàn)流量的測量。

渦輪流量計的顯示儀表
顯示儀表的任務(wù)是將單位時間輸出脈沖數(shù)和輸出脈沖總數(shù)轉(zhuǎn)換成瞬流量和總流量，并顯示出來。

由前放大器輸出的脈沖信號，其幅值、波形都是不規(guī)則的，在進入顯示儀表后，先需經(jīng)整形電路整形成為有規(guī)則的具有一定幅值的矩形電脈沖信號民，再經(jīng)過頻率/電流轉(zhuǎn)換電路，將頻率信號變?yōu)橄鄳?yīng)的電流信號（4～20mA）再轉(zhuǎn)換能瞬時流量值，總量由轉(zhuǎn)換及積算電路得到。有的顯示儀表就地顯示，有的送DCS顯示。

渦輪流量計的選型
（1）流量計本體最好選區(qū)用316不銹鋼材料以防腐，如是防爆區(qū)還必須是防爆結(jié)果。
（2）軸承一般有炭化鎢，聚四氟乙烯，碳石墨三種規(guī)格：碳化鎢的精度最高，它作為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)件；聚四氟乙烯，碳石墨能防腐，一般在化工場所優(yōu)先考慮。軸承的壽命流速的平方成正反比，故流速最好的在最大流速的1/3速度比較好。
（3）感應(yīng)探頭是檢測轉(zhuǎn)動體的運動并把它轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電信號，它電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線，脈沖信號的頻率范圍隨測量的流量大小成線性變化，典型的范圍為10:1，25:1和100:1三種規(guī)格。電磁線圈的電阻一般小于2000Ω，大于該值可能損壞。

渦輪流量計的安裝
（1）變送器的電源線采用金屬屏蔽線，接地要良好可靠。電源為直流24V，650Ω阻抗。
（2）變送器應(yīng)水平安裝，避免垂直安裝，并保證其前后有適應(yīng)的直管段，一般前10D，后5D。
（3）保證流體的流動方向與儀表外殼的箭頭方向一致，不得裝反。
（4）被測介質(zhì)對渦輪不能有腐蝕，特別是軸承處，否則應(yīng)采取措施。
（5）注意對磁感應(yīng)部分不能碰撞。

渦輪流量計的校正與組態(tài)
標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定方法是十點水標(biāo)定法，但黏度不同標(biāo)定的值不同，故通常要做黏度標(biāo)定曲線。

渦輪流量計安裝與使用時的注意事項
（1）安裝渦輪流量計前，管道要清掃。被測介質(zhì)不潔凈時，要加過濾器。否則渦輪、軸承易被卡住，測不出流量來。
（2）拆裝流量計時，對磁感應(yīng)部分不能碰撞。
（3）投運前先進行儀表系數(shù)的設(shè)定。仔細(xì)檢查，確定儀表接線無誤，接地良好，方可送電。
（4）安裝渦輪流量計時，前后管道法蘭要水平，否則管道應(yīng)力對流量計影響很大。

前景與發(fā)展
隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，當(dāng)今渦輪變送器已發(fā)展成小型化、高集成度的模塊，設(shè)計，有強大的功能軟件，并設(shè)有RS232標(biāo)準(zhǔn)計算機通信接口，對維護檢修提供了方便?？膳cDCS連接通信，DCS替代了顯示儀表，如華海流量計在工業(yè)臨近生產(chǎn)過程中更方便實用。
之，渦輪流量計是一種速度式流量儀表，由于具有測量精度高，反應(yīng)速度快，測量范圍廣，價格低廉，安裝方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)。