渦輪流量計(jì)選型
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關(guān)于渦輪流量計(jì)的型號(hào),您可以點(diǎn)擊了解(渦輪流量計(jì))。本文為您介紹渦輪流量計(jì)選型過(guò)程中的依據(jù)以及應(yīng)該注意的問(wèn)題。
渦輪流量計(jì)選型確認(rèn)可用的測(cè)量對(duì)象,該對(duì)象必須適用于渦輪流量計(jì)的介質(zhì)。
選擇樣式:根據(jù)流體物理性質(zhì)的選擇,分別選擇氣體和液體作為氣體和液體渦輪流量計(jì),這是不能普遍使用的。 當(dāng)在工作條件下液體粘度超過(guò)5mPa.s時(shí),應(yīng)選擇高粘度類型(中國(guó)沒(méi)有zui終產(chǎn)品)。 為酸性腐蝕性流體選擇耐酸型(中國(guó)尚無(wú)zui終產(chǎn)品)。
請(qǐng)根據(jù)環(huán)境條件進(jìn)行選擇,并根據(jù)環(huán)境溫度和濕度選擇合適的儀器。 如果周圍有爆炸性和易燃?xì)夥?,則應(yīng)選擇防爆傳感器。
根據(jù)管道連接方式,渦輪流量計(jì)選型傳感器有兩種安裝方式:水平和垂直。 水平安裝時(shí),有法蘭連接,螺紋連接和夾具連接。 對(duì)于中等直徑,請(qǐng)使用法蘭連接,對(duì)于小直徑和高壓管,請(qǐng)使用螺紋連接,僅對(duì)于低壓中等和小管徑,請(qǐng)使用夾緊連接。 垂直安裝僅具有螺紋連接。 對(duì)于大直徑,請(qǐng)使用插件類型渦輪流量計(jì)。
渦輪流量計(jì)選型規(guī)格:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用條件(例如流量范圍,管道直徑,流體壓力和溫度,安裝位置等)以及性能要求(例如精度,可重復(fù)性,顯示模式等),請(qǐng)參閱制造商的選擇樣本或說(shuō)明 手冊(cè)以選擇特定的規(guī)格和型號(hào)。 您可能找不到合適的流量計(jì),但選擇了另一流量計(jì)。 由于渦輪流量計(jì)具有多種類型和規(guī)格,尤其是來(lái)自不同制造商的產(chǎn)品質(zhì)量,因此在反復(fù)調(diào)查和比較之后做出決定之前,必須盡可能多地收集制造商和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。
1、渦輪渦輪流量計(jì)的工作原理由渦輪,軸承,前置放大器和顯示儀表組成。 渦輪機(jī)放置在管道的中心,并由兩端的軸承支撐。 當(dāng)流體通過(guò)管道時(shí),它會(huì)沖擊渦輪葉片并向渦輪產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩,從而使渦輪克服摩擦扭矩和流體阻力扭矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。 在一定的流量范圍內(nèi),對(duì)于一定的流體介質(zhì)粘度,渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體速度成正比。 結(jié)果,可以從渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度獲得流體流速,從而可以計(jì)算通過(guò)管道的流體流速。
渦輪機(jī)的速度由安裝在殼體外部的傳感器線圈檢測(cè)。 當(dāng)渦輪葉片切割外殼中的永磁鋼產(chǎn)生的磁力線時(shí),將導(dǎo)致感應(yīng)線圈中的磁通量發(fā)生變化。 感應(yīng)線圈將檢測(cè)到的磁通量周期性變化信號(hào)發(fā)送到前置放大器,對(duì)其進(jìn)行放大和整形,生成與流量成比例的脈沖信號(hào),然后將其發(fā)送到單位轉(zhuǎn)換和流量積分電路以獲得并顯示累計(jì)流量值 ; 同時(shí),將脈沖信號(hào)發(fā)送到頻率電流轉(zhuǎn)換電路,該電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流量,然后指示瞬時(shí)流量值。 渦輪流量計(jì)總體原理框架如圖3-2所示。 測(cè)得的流體會(huì)沖擊渦輪葉片并使渦輪旋轉(zhuǎn)。 渦輪的速度隨著流量的變化而變化。 即,當(dāng)流量大時(shí),渦輪的速度也大。 磁電轉(zhuǎn)換裝置將渦輪的速度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的電。 脈沖由前置放大器放大,然后發(fā)送到顯示儀器進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示。 瞬時(shí)流量和累積流量可以根據(jù)每單位時(shí)間的脈沖數(shù)和累積脈沖數(shù)來(lái)獲得。 渦輪變送器的工作原理是,當(dāng)流體沿管道軸線流動(dòng)并撞擊渦輪葉片時(shí),將產(chǎn)生與流量qv,流速V和流體密度ρ乘積成比例的力 向上推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí),葉片周期性地切斷電磁體產(chǎn)生的磁力線,從而改變線圈的磁通量。 根據(jù)電磁感應(yīng)原理,線圈中將感應(yīng)出脈動(dòng)電位信號(hào)。 該脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比,即: 其中qv是流體的總體積,N是發(fā)送器。 ξ是流量系數(shù)。 ξ是渦輪變送器的重要特性參數(shù)。 不同的儀器具有不同的ξ,并且磨損條件會(huì)隨著儀器的長(zhǎng)期使用而變化并改變; 它的含義是當(dāng)單位體積流量通過(guò)變送器時(shí)變送器輸出的脈沖數(shù)。 渦輪變送器輸出的脈沖信號(hào)被前置放大器放大,然后發(fā)送到顯示儀表以實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量。
2、渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)流體從套管的入口流入。一對(duì)套筒軸承通過(guò)一個(gè)支架固定在管子的中心軸上,而渦輪機(jī)則安裝在該軸承上。 徑向整流板安裝在渦輪機(jī)上游和下游的支架上,以引導(dǎo)流體,以防止流體旋轉(zhuǎn)并改變渦輪機(jī)葉片上的作用角。 感應(yīng)線圈安裝在渦輪機(jī)上方殼體的外部,以接收磁通量變化信號(hào)。
渦輪流量計(jì)選型主要組件介紹如下
(1)渦輪 渦輪由具有螺旋葉片的導(dǎo)磁性不銹鋼制成。 刀片的數(shù)量根據(jù)直徑變化,范圍為2-24。 為了使渦輪對(duì)流速具有良好的響應(yīng),要求質(zhì)量盡可能小。 渦輪葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的一般要求為:葉片傾斜角10°-15°(氣體),30°-45°(液體); 葉片重疊P為1-2; 刀片和內(nèi)殼之間的間隙為0 .5-1—1mm。
(2)軸承 渦輪軸承通常使用滑動(dòng)裝配的硬質(zhì)合金軸承,這需要耐磨性。 好。 當(dāng)流體流過(guò)渦輪機(jī)時(shí),它將在渦輪機(jī)上產(chǎn)生軸向推力,這會(huì)增加鈾軸承的摩擦扭矩并加速鈾軸承的磨損。 為了消除軸向力,必須在結(jié)構(gòu)中采取水力平衡措施。 該方法的原理如圖所示。 如圖3-3所示。 由于渦輪機(jī)處的直徑DH略小于前支架和后部支架處的直徑Ds,因此渦輪機(jī)部分的截流擴(kuò)大并且流量減小,從而使靜水壓力上升△P。 該△P的靜壓力將抵消部分軸向推力。 。
(3)前置放大器 前置放大器由磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換器和放大和整形電路組成。 原理圖見(jiàn)圖3-4。 在中國(guó),磁電轉(zhuǎn)換器通常采用磁阻型,它由永磁體和外繞式感應(yīng)線圈組成。 當(dāng)流體通過(guò)鐵輪旋轉(zhuǎn)時(shí),當(dāng)葉片直接位于永磁體下方時(shí),磁阻zui??;當(dāng)兩個(gè)葉片之間的間隙位于磁鐵下方時(shí),磁阻zui大,渦輪機(jī)運(yùn)行 周圍。連續(xù)改變磁路的磁通量,從而將線圈中變化的感應(yīng)電勢(shì)發(fā)送到放大和整形電路,并成為脈沖信號(hào)。 輸出脈沖的頻率與通過(guò)流量計(jì)的流量成正比,其比例系數(shù)K為 K = f / qv,其中f-渦輪流量計(jì)輸出脈沖頻率; qv——通過(guò)流量計(jì)的流量。 該比例因子也稱為渦輪流量計(jì)的計(jì)量因子。
(4)信號(hào)接收和顯示信號(hào)接收和顯示系數(shù)校正器,加法器和變頻器等。 從前置放大器發(fā)送的脈沖信號(hào)分為累積流量和瞬時(shí)流量并顯示。
渦輪流量計(jì)選型介紹
(1)閥體zui好使用316不銹鋼 該材料是防腐材料,如果是防爆區(qū)域,則必須是防爆結(jié)果。
(2)軸承通常具有三種規(guī)格:碳化鎢,聚四氟乙烯和碳石墨:碳化鎢具有zui高的精度,并被用作工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)部件。 聚四氟乙烯,碳石墨可以防腐蝕,在化學(xué)工業(yè)中通常被優(yōu)先考慮。 軸承的壽命速度的平方與正負(fù)成正比,因此zui佳速度是zui大速度的1/3。
(3)感應(yīng)探針檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體的運(yùn)動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)字電信號(hào)。 其電磁線圈的電壓輸出值接近正弦曲線。 脈沖信號(hào)的頻率范圍隨測(cè)得的流量而變化。 大小線性變化,典型范圍是10:1、25:1和100:1。
渦輪流量計(jì)選型安裝
(1)變送器的電源線由金屬制成。 屏蔽線必須良好接地并可靠。 電源為DC 24V,650Ω阻抗。
(2)變送器應(yīng)水平安裝,避免垂直安裝,并確保變送器前后有合適的直管段,通常前部為10D,后部為5D。
(3)確保流體的流動(dòng)方向與儀器外殼上的箭頭方向一致,并且不能反向安裝。 (4)被測(cè)介質(zhì)不得腐蝕渦輪機(jī),尤其是軸承,否則應(yīng)采取措施。 (5)注意不要與磁感應(yīng)部分碰撞。
4 渦輪流量計(jì)的配置和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)方法是十點(diǎn)水校準(zhǔn)方法,但是對(duì)于不同的粘度,校準(zhǔn)值會(huì)有所不同,因此通常需要使用粘度校準(zhǔn)曲線。
5 渦輪流量計(jì)顯示儀器顯示儀器的任務(wù)是將每單位時(shí)間的輸出脈沖數(shù)和總輸出脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)流量和總流量,并顯示它們 。 前置放大器輸出的脈沖信號(hào)具有不規(guī)則的幅度和波形。 進(jìn)入顯示儀器后,需要在進(jìn)入顯示儀器后將其整形為具有一定幅度的規(guī)則矩形電脈沖信號(hào)。 經(jīng)過(guò)頻率/電流轉(zhuǎn)換電路后,將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流信號(hào)(4-20mA),然后轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)流量值,并通過(guò)轉(zhuǎn)換積分電路得到總量。 有些顯示儀器在現(xiàn)場(chǎng)顯示,有些則發(fā)送DCS顯示。
渦輪流量計(jì)選型使用注意事項(xiàng)
(1)在安裝渦輪流量計(jì)之前,應(yīng)清潔管道。 當(dāng)被測(cè)介質(zhì)不干凈時(shí),添加一個(gè)過(guò)濾器。 否則,渦輪和軸承很容易卡住,無(wú)法測(cè)量流量。
(2)拆卸流量計(jì)時(shí),不得與磁感應(yīng)部件碰撞。
(3)投入運(yùn)行之前,請(qǐng)?jiān)O(shè)置儀表系數(shù)。 仔細(xì)檢查以確保儀表接線正確并且接地良好。
(4)安裝渦輪流量計(jì)時(shí),前后管道法蘭應(yīng)齊平,否則管道應(yīng)力將對(duì)流量計(jì)產(chǎn)生很大影響。
渦輪流量計(jì)選型發(fā)展前景
隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,當(dāng)今的渦輪變送器已經(jīng)發(fā)展成為小型化,高度集成的模塊,其設(shè)計(jì)具有強(qiáng)大的功能軟件,并配備了RS232標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)通信接口,可為維護(hù)和維修提供方便。 它可以連接到DCS進(jìn)行通信。 DCS代替了HOFFER流量計(jì)等顯示儀表,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中更加方便實(shí)用。 簡(jiǎn)而言之,渦輪流量計(jì)是一種速度流量計(jì),由于其測(cè)量精度高,響應(yīng)速度快,測(cè)量范圍廣,價(jià)格低廉且易于安裝而廣泛用于化工生產(chǎn)。
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