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叶轮式流量计工作原理和优缺点

智能气体涡轮流量计流量范围的确定考虑因素

首先考察给定的气体涡轮流量计流量范围,看它是否合理。给定的大流量对于该口径管道是否超出设计规范,或者对应管内流速是否太高了。反之,可以分析一下,对于该口径管道,如此小的流量是否有测量的价值?这种判断的结果,使我们对侧重于照顾小流量或侧重于照顾大流量有初步的想法。如果分析结果,对给定流量范围没有异议,则一般采用等于或小于管道尺寸的智能气体涡轮流量计。这样可以保证小流量能正常工作。而流量略超上限时,仪表还是能够正常工作的,只是阻力损失大一些。而通常,超仪表量程的情况,在工业现场是比较少的。流量过小的情况却十分普遍。

智能气体涡轮流量计的流体一般都能为涡轮流量计的轴承提供一定程度上的润滑,因此它所提供的高自然润滑可延长轴承的使用寿命。自校正双涡轮型智能气体涡轮流量计可用于自然气等气体流量丈量,传感器由主、辅双叶轮组成,可由二叶轮的转速差自动校正流量特性的变化。广粘度型智能气体涡轮流量计在波特型浮动转子压力平衡结构基础上扩大上锥体与下锥体的直径,增加粘度补偿翼及承压叶片等结构措施,使传感器适用于高粘度液体,如重油,粘度可达30mm2/s。

智能气体涡轮流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量是有直接影响的。
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涡轮流量计然后按传感器结构进行分类:1、轴向型涡轮流量计:叶轮轴中心与管道轴线重合,是涡轮流量计的主导产品,有(DN10~DN600)。2、广黏度型涡轮流量计:在波特型浮动转子压力平衡结构基础上扩大上锥体与下锥体的直径,增加黏度补偿翼及承压叶片等结构措施,使传感器适用于高黏度液体(如重油,黏度达30mm2/s)。3、插入型涡轮流量计:由测量头、插入杆、插入机械、转换器及仪表壳体等组成,结构简单,重量轻。在大口径时制造成本低。4、切向型涡轮流量计:叶轮轴与管道轴线垂直,流体流向叶片平面的冲角为90°,适用于小口径,微流量测量。5、机械型涡轮流量计:叶轮转动直接或经磁耦合带动机械计数机构,指示积算总量,测量精确度比电信号检测的传感器稍低,但其传感器与显示仪一体化,方便使用。6、井下专用型涡轮流量计:适用于石油开采井下作业及采输用,测量介质有泥浆及油气流等,传感器体积受限制,需耐高压高温及流体冲击。7、自校正双涡轮型涡轮流量计:可用于天然气等气体流量的测量,传感器由主、辅双叶轮组成,可由两涡轮转速差自动校正流量特性的变化。必威官网 1

jshlyb.com/”>涡轮流量计的传感器的结构主要由仪表壳体、叶轮、导流器、信号检测放大器及轴承等组成。

叶轮式流量计工作原理和优缺点

一、使用调试jshlyb.com/product/llyb/wolunliuliangji.html”>涡轮流量计最适合用于测量洁净的、低黏度单相流体,如水、轻油、石油溶剂、酸、碱、液氧、液氮、液氢及空气、氧气等。正确使用涡轮流量计可以延长使用周期,降低维护费用。
使用前应检查涡轮流量计上游管道内是否清洁,特别应注意清除管道的异物,如焊渣等。
涡轮流量计投入运行时,对未安装旁路管道的流量传感器,应先以中等开度开启流量计上游阀。然后缓慢开启下游阀。以较小的流量运行一段时间,然后全开上游阀,再开大下游阀度,调节到所需正常流量。
对于安装了旁路管道的流量计,先全开旁路管道阀门,以中等开度开启流量计上游阀,再缓慢开启下游阀,关小旁路阀开度,使仪表以较小的流量运行一段时间。然后全开上游阀,全关旁路阀(必保证旁路阀无泄漏),最后调节下游阀开度到所需的流量。
对于低温和高温流体,在流通前要排净管道中的水分,通流时先以很小流量运行15min,再逐渐上升至正常流量。停流时也要缓慢进行,使管道温度和环境温度逐渐接近。
启闭阀门应尽可能平缓,如采用自动控制阀门的启闭,最好采用“两段开启,两段关闭”的方式,以防止流体突然冲击叶轮甚至发生水锤现象损坏叶轮。
当管道压力不高时,应核查流量计下游压力。一般在投入运行初期,观察最大流量时流量计下游的压力是否大于Pmin以防止产生气穴。其中
Pmin= 2△p+1.25Pv式中△p-流量计最大流量时的压力损失;
pv——被测流体最高使用温度时的蒸气压。
正确使用流量计的仪表系数。jshlyb.com/product/llyb/”>涡轮流量计的仪表系数K由制造厂填写在给用户的合格证上,谨防丢失。涡轮流量计长期使用后因轴承磨损等原因,仪表系数K会发生变化,应定期现场或离线检定。若测量误差超过范围,应及时调换备用机芯,并按新的仪表系数及时重新设定显示仪表。
要定期清扫管线,流量计的规定。清管时所有流体的流向、流量、压力、温度等均应符合涡轮流
对使用口径DN200以上或高压管线的流量计,油的方法应根据厂家的规定,切忌不能频繁注油。一般给流量计配备了注油系统,注
禁止超流量长时间运转,超流量运行会严重损害机芯。
应加强现场操作人员的技能培训,降低人为对流量计的损坏因素。

1、仪表壳体
涡轮流量计表壳体一般采用不导磁的材料如铝合金或不锈钢制成,对于大口径传感器亦可用碳钢与不锈钢组合的镶嵌结构:壳体是传感器的主体部件,它的作用是承受被测流体的压力、连接管道及固定安装检测部件,壳体内装有导流器、轴、叶轮、轴承,壳体外壁安装有信号检测放大器。对于一体化温度、压力补偿型的流量计,壳体上还安装有温度、压力传感器。

叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。

二、调试使用注意事项
现场安装、维护必须遵守“有爆炸性气体时勿开盖”的警告语,并在开盖前关掉外电源。
产品在室外使用时,建议加配防护罩。
选型应在规定的流量范围内,防止超速运行,以获得理想的准确度和保证正常使用寿命。(由于试压、吹扫管道或排气造成超速运转,以及涡轮在反向流中运转都可能导致流量计损坏)
流量计投入运行时应缓慢开启阀门,防止瞬间气流冲击而损坏涡轮。
加润滑油应按告示牌操作,加油的次数依气质洁净程度而定,通常每年2~3次。
流量计运行时不允许打开后盖或更动内部有关参数,否则将影响流量计的正常运行。
不得随意松开流量计固定部分。
压力传感器的保护。用户在使用流量计时,应注意流量计的压力过载值为压力传感器额定工作压力的1.5倍(即介质最高压力的1.5倍)。
三、液体jshlyb.com/”>涡轮流量计的使用与维护
使用时应保持被测液体是洁净的,最忌纤维状杂物,对黏度lcst中使用比较理想,在大于lcst中使用传感器性能虽有偏移,但能满足一定的要求。当液体黏度大于15cst时,应在工作条件下进行标定。
传感器的最大工压力必须按照规定不允许超载.其他参加有变动,应预先向制造厂家提出。
传感器可动部分的耐磨材料较脆,故在安装时应防止大的震动以防短裂。
根据被测流量的大小,选择合适的传感器,由于传感器传动全靠流体为动力,所以提倡尽量不使用传感器流量下限,以便获得更好的测量效果。
在使用时,严禁传感器在无液体的状态下而受高速流体的冲击,应将传感器缓慢充满液体后,再打开出口阀。
根据用户实际情况,定期对传感器进行清洗、检修。
长期不使用的传感器转动轴套应涂轻质润滑油保护。 四、气体涡轮流量计的维护
为保证涡轮流量计长期正常工作,必须经常检查叶轮机芯、显示仪表和流量计算机以及辅助设备的运行状况,做好维护工作,出现异常应及时排除。
定期对流量计进行拆洗、检查和复校;设有润滑油或清洗液注入口的流量计,应按说明书的要求定期注入润滑油或清洗液,维护叶轮良好运行。如叶轮出现异常声音,应及时卸下检查机芯内部零件。轴承和轴承磨损严重时,应进行更换且重新标定。
监察显示仪表工作状况(拨向“自校”挡),评估显示仪表读数,如怀疑有不正常现象应及时检查。
保持过滤器的通畅。过滤器若被杂物堵塞,流量计入口、出口处的压力表读数差将增大,此时需及时清除,否则堵塞严重会降低流量。定期排放消气器中从液体逸出的体。流量计从管道上拆下暂时不用时,应用轻质油清洗干净,再在两端加盖防护,以防锈蚀或有杂质进入仪表内部。
在多雨雪季节,应对流量计的读数器和流量积算仪进行保护。
不能随意打开读数器部分,应定期检查铅封状态,防止内置接线或参数的变动影响流量计正常使用。
定期检查维护流量计外接辅助设备,保证其能正常工作。

2、涡轮叶轮
涡轮叶轮也称作叶轮,检测气体通常采用工程塑料或铝合金材质,检测液体通常采用高导磁性材料(如2Cr3或Cr17Ni2等),是传感器的检测部件,其作用是把流体动能转换成机械能。叶轮有直板叶片、螺旋叶片和丁字形叶片等几种。通过叶轮旋转,在叶片上取出和流量成正比的频率信号。亦可用嵌有许多导磁体的多孔护罩环来增加有一定数量叶片涡轮旋转的频率。叶轮由支架中轴承支承,与壳体同轴,其叶片数视口径大小而定。叶轮的几何形状及尺寸对传感器性能有较大影响,要根据流体性质、使用要求、流量范围等设计。叶轮的动态平衡非常重要,直接影响仪表的计量性能和使用寿命。

涡轮流量计当流体流经涡轮流量计时,流体使叶轮旋转。叶轮的旋转速度与流体的速度相关。通过叶轮感受到的流体平均流速,推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计,涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差,也需要移动部件。是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。

3、导流器
导流器也称作整流器或流量调整器。选用不导磁的铝合金、工程塑料或硬铝材、不锈钢材质料制作,安装在传感器进出口处,对流体起导向整流作用,从而避免意外扰动对叶轮的影响,需注意采用导流器会产生一定的压力损失。

优点: 高精度,在所有流量计中,属于最精确的流量计;

4、信号检测放大器
国内常用信号检测放大器一般采用变磁阻式,它由永久磁钢、导磁棒、线圈等组成,其作用是把涡轮的机械转动信号转换成电脉冲信号输出。由于永久磁钢对高导磁材料制成的叶片有吸引力而产生磁阻力矩,对于小口径传感器在小流量时,磁阻力矩在诸阻力矩中成为主要项,为此将永久磁钢分为大小两种规格,小口径配小规格以降低磁阻力矩。一般线圈感应得到的信号较小,需配上前置放大器放大、整形输出幅值较大的电脉冲信号。线圈输出信号有效值在lOmV以上的,也可以直接配用流量计算机。

重复性好;

5、轴与轴承
jshlyb.com/news/”>涡轮流量计的轴与轴承通常选用不锈钢(如2Cr13,4Cr13,Cr17Ni2或lCr18Ni9Ti等)或硬质合金制作,它们组成一对运动副,支承和保证叶轮自由旋转,且需有足够的刚度、强度和硬度、耐腐性、耐磨性它决定着传感器的可靠性和使用寿命。传感器失效一般是由轴与轴承引起的,故其结构与材料的选用以及维护是重要问题。
轴承一般有碳化钨、聚四氟乙烯和碳石墨三种规格:碳化钨的精度最高,可作为工业拄制的标准件;聚四氟乙烯、碳石墨能防腐,通常在化工场所优先选用。轴承的寿命与流速的平方成正反比,故流速最好选择最大流速的1/3。
在设计时应考虑轴向推力的平衡,流体作用于叶轮上的力使叶轮转动,同时也给叶轮一个轴向力,使轴承的摩擦转矩增大。为了抵消这一轴向力,在结构上采取各种轴向推力平衡措施。另外,轴承磨损要小。这是提高测量准确度、延长仪表寿命的重要环节。滚动轴承虽然摩擦力矩很小,但对脏污流体及腐蚀性流体的适应性较差,寿命不长。故目前仍广泛使用滑动轴承。滑动轴承的轴与轴承间的摩擦转矩与叶轮的重量及轴的直径或正比,因此在机械强度允许的情况下,应该尽可能把轴做细,使叶轮的重量减轻。合理选择轴与轴承的材质及两者的配合间隙也是非常重要的,目前常采用的材料是耐磨性好的碳化钨硬质合金材料,轴承也可用宝石、塑料或石墨等材料。为减小石墨轴承的磨损,通常在不锈钢轴表面镀以硬铬并进行精磨,其表面粗糙度为(

元零点漂移,抗干扰能力好;

  1. 8~0.2)
    ht,m。为了能够彻底解决轴承磨损的问题,我国目前已开始生产无轴承的涡轮流量变送器。
    涡轮的轴承一般采用滑动配合的硬质合金轴承,耐磨性能好。由于流体通过涡轮时会对涡轮产生一个轴向推力,使铀承的摩擦转矩增大,加速铀承磨损,为了消除轴向力,需在结构上采取水力平衡措施。由于涡轮处直径DH略小于前后支架处直径D。因此,在涡轮段流通截面扩大,流速降低,使流体静压上升Ap,这个Ap的静压会起到抵消部分轴向推力的作用。

必威官网,范围度宽;

结构紧凑。

缺点: 不能长期保持校准特性;

流体物性对流量特性有较大影响。

叶轮式流量计机械能是怎样产生为感应电势

涡轮流量计是叶轮式流量计的主要品种,叶轮式流量计还有风速计、水表等。TUF由传感器和转换显示仪组成,传感器采用多叶片的转子感受流体的平均流速,从而推导出流量或总量。转子的转速可用机械、磁感应、光电方式检出并由读出装置进显示和传送记录。据称美国早在1886年即发布过第一个TUF专利,1914年的专利认为TUF的流量与频率有关。美国的第一台TUF是在1938年开发的,它用于飞机上燃油的流量测量,只是直至二战后因喷气发动机和液体喷气燃料急需一种高精度、快速响应的流量计才使它获得真正的工业应用。如今,它已在石油、化工、科研、国防、计量各部门中获得广泛应用。

流量计中TUF、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品,而TUF又具有自己的特点,如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大和可适应高参数等,是其他两类流量计是难以达到的。LWGY系列涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表先进技术经过优化设计,具有结构简单、轻巧、精度高、复现性好、反应灵敏,安装维护使用方便等特点的新一代涡轮流量计,广泛用于测量封闭管道中与不锈钢1Cr18Ni9Ti、2Cr13及刚玉Al2O3、硬质合金不起腐蚀作用,且无纤维、颗粒等杂质,工作温度下运动粘度小于5×10-6m2/s的液体,对于运动粘度大于5×10-6m2/s的液体,可对流量计进行实液标定后使用。若与具有特殊功能的显示仪表配套,还可以进行定量控制、超量报警等,是流量计量和节能的理想二

工作原理图1所示为涡轮流量传感器结构简图,由图可见,当被测流体流过传感器时,在流体作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的感应电势,即电脉冲信号,经放大器放大后,送至显示仪表显示。仪表。涡轮流量计的流量方程可分为两种:实用流量方程和理论流量方程流量计的系数与流量的关系曲线如图2所示。由图可见,仪表系数可分为二段,即线性段和非线性段。线性段约为其工作段的三分之二,其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。在非线性段,特性受轴承摩擦力,流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时,仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的,它仅在系统误差水平方面有所不同。

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