淺析渦輪流量計

1 渦輪變送器的工作原理

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)電磁感應原理，在線圈內(nèi)將感應出脈動的電勢信號，此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。

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。

2 渦輪流量計的選型

（1）流量計本體可以選區(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)控制的標準件；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，故流速可以的在最大流速的1/3速度比較好。
（3）感應探頭是檢測轉(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。

3　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）變送器應水平安裝，避免垂直安裝，并保證其前后有適應的直管段，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，否則應采取措施。
（5）注意對磁感應部分不能碰撞。

4　渦輪流量計的組態(tài)與校正

標準的標定方法是十點水標定法，但黏度不同標定的值不同，故通常要做黏度標定曲線。

5　渦輪流量計的顯示儀表

顯示儀表的任務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碾娏餍盘枺?～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。

6　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，對磁感應部分不能碰撞。
（3）投運前先進行儀表系數(shù)的設定。仔細檢查，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，否則管道應力對流量計影響很大。

7　發(fā)展前景

隨著科學的不斷發(fā)展，當今渦輪變送器已發(fā)展成小型化、高集成度的模塊，設計，有強大的功能軟件，并設有RS232標準計算機通信接口，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HOFFER流量計在工業(yè)臨近生產(chǎn)過程中更方便實用。

總之，渦輪流量計是一種速度式流量儀表，由于具有測量精度高，反應速度快，測量范圍廣，價格低廉，安裝方便等優(yōu)點，被廣泛應用于化工生產(chǎn)中。

廣州東儀自動化科技有限公司專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)流量計產(chǎn)品超聲波流量計的組成部分介紹：是由電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)、超聲波換能器三個重要部分組成。超聲波流量計的超聲波發(fā)射換能器把電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將它發(fā)射到被測流體里，接收器接收到的超聲波信號，經(jīng)過電子線路放大并轉(zhuǎn)換成代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣也就實現(xiàn)了流量的檢測和顯示。 超聲波液位計工作的時候，高頻脈沖聲波由換能器（探頭）發(fā)出，遇到被測物體（水面）表面被反射，折回的反射的回波被同一換能器（探頭）接收，轉(zhuǎn)換成電信號。脈沖發(fā)送和接收之間所需的時間（聲波的運動時間）與換能器到物體表面的距離成正比。

超聲波流量計在流動的流體里傳播時就載上流體關于流速的信息。因此通過接收到的超聲波就能夠測試出流體的流速，從而換算成流量。根據(jù)檢測的方式，可分成：波束偏移法、多普勒法、傳播速度差法、噪聲法以及相關法等不同類型的超聲波流量計。