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渦輪流量計(jì)和渦街流量計(jì)有什么區(qū)別

發(fā)布時(shí)間:2021-03-10 05:35:10??點(diǎn)擊次數(shù):1453次
一、渦輪流量計(jì)概述
渦輪流量計(jì)是速度式流量?jī)x表中的一種,也叫葉輪式流量計(jì),以動(dòng)量矩守恒原理為基礎(chǔ)。
渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)見右邊圖 1-1 和圖 1-2,流體在管道中流動(dòng)時(shí)沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化,*后從渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)求算出流量值,在二次儀表上進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示,可反映出瞬時(shí)流量和累積流量(或稱總量),也可轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)傳。此外,傳感器輸出的脈沖頻率信號(hào)可以單獨(dú)與計(jì)算機(jī)配套使用,由計(jì)算機(jī)代替流量顯示儀表實(shí)現(xiàn)密度或溫度、壓力補(bǔ)償,顯示流體體積流量或質(zhì)量流量。是目前流量?jī)x表中比較成熟的高準(zhǔn)確度儀表之一。
 
部件組成 
通常渦輪流量計(jì)由整流器、儀表管段、傳感器和前置放大器構(gòu)成。
整流器是為了消除或減少流動(dòng)中的漩渦流、偏心流等各種非軸對(duì)稱流和脈動(dòng)流而設(shè)置于流量計(jì)前端管道中的裝置。
儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計(jì)在內(nèi)的配管部分。
傳感器是把轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。通常把渦輪流量計(jì)中感知流體流速的渦輪及其組合(包括前后導(dǎo)流架、軸承、殼體及前置放大器)統(tǒng)稱為渦輪流量傳感器。
前置放大器是為了傳送傳感器的電信號(hào)而對(duì)其進(jìn)行放大、整形,從而得到輸出信號(hào)的裝置。將輸出信號(hào)的信號(hào)處理、轉(zhuǎn)換部分稱為二次儀表或顯示儀表。
 
工作原理 
流體通過傳感器殼體時(shí),由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn),在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,在一定的條件下,轉(zhuǎn)速與流速成正比,由于葉片有導(dǎo)磁性,它處于信號(hào)檢測(cè)器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場(chǎng)中,旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線,周期性的改變著線圈的磁通量,從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號(hào),此信號(hào)經(jīng)過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波,可傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時(shí)流量或累積流量。
在一定的流量范圍內(nèi),脈沖頻率 f 與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時(shí)流量 Q 成正比,流量方程為: 
式中 qv —— 流體的瞬時(shí)流量(工作狀態(tài)下)m3/h ;
f —— 脈沖頻率,Hz; 
K —— 傳感器的儀表系數(shù) m-3 ,由校驗(yàn)單給出。 
每臺(tái)傳感器的儀表系數(shù)由我公司填寫在檢定**中,K 值設(shè)入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。
 
產(chǎn)品特點(diǎn)與材質(zhì)
本公司產(chǎn)品的各項(xiàng)零部件均采用高精度的數(shù)控機(jī)床加工成型,具有一致性好,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于同類國(guó)標(biāo)要求。
傳感器閥體采用國(guó)標(biāo) 304 不銹鋼制作,法蘭采用 HG20593-2009、PN16 標(biāo)準(zhǔn);
前后導(dǎo)向支架選用 304 不銹鋼精密鑄造成型,表面光潔度高,對(duì)流體通過時(shí)阻力小,與閥體緊密配合,在大流量通過時(shí)無噪聲。
軸承選用高品質(zhì)硬質(zhì)合金軸承,耐磨蝕、耐腐蝕、壽命高。
葉輪選用高導(dǎo)磁不銹鋼材料,整體式設(shè)計(jì),經(jīng)過高精密加工中心的一道道精雕細(xì)琢,品質(zhì)優(yōu)良,從而保證了整機(jī)的性能要求。
二次儀表選用國(guó)內(nèi)知名廠家的產(chǎn)品,以確保整機(jī)在使用中的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。
 
適用場(chǎng)合
我公司研制生產(chǎn)的 LWGY 型渦輪流量計(jì)是在吸收國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表的先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合實(shí)際使用情況加以優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的新一代渦輪流量計(jì),廣泛應(yīng)用于測(cè)量封閉管道中與不銹鋼 1Cr18Ni9Ti、2Gr13、剛玉 Al2O3和硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無纖維、顆粒等雜質(zhì),工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小于 5*10-6m2/s 的液體,對(duì)于運(yùn)動(dòng)粘度大于 5*10-6m2/s 的液體,可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以實(shí)現(xiàn)定量控制、超量報(bào)警等功能,是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。與相應(yīng)的流量積算儀表、現(xiàn)場(chǎng)顯示表等配套可用于測(cè)量液體的流量和總量。它被廣泛用于石油、化工、冶金、科研、國(guó)防、計(jì)量等領(lǐng)域的計(jì)量、控制系統(tǒng)。
如用戶需用特殊形式的傳感器,可協(xié)商訂貨,需防爆型傳感器時(shí),在訂貨中加以說明。
 
二、渦輪流量計(jì)規(guī)格代號(hào)與儀表參數(shù)
2.1 規(guī)格代號(hào)的表示方法 
LWGY 型渦輪流量傳感器型號(hào)和規(guī)格代號(hào)表:
2.2 儀表參數(shù) 
傳感器的公稱通徑、流量范圍、流體溫度、公稱壓力、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、*大壓力損失表:
 
三、渦輪流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
本公司生產(chǎn)的渦輪流量計(jì)主要有以下特點(diǎn): 
3.1 優(yōu)點(diǎn)
①準(zhǔn)確度高。渦輪流量計(jì)的測(cè)量精度一般為±0.25%R~±0.5%R,高精度型可達(dá)±0.15%R。在線性流量范圍內(nèi),即使流量有所變化也不會(huì)降低累積準(zhǔn)確度。
②測(cè)量范圍寬。*大和*小線性流量比通常為 6:1~10:1,有的大口徑流量計(jì)甚至可達(dá) 40:1,故適宜流量大幅度變化的場(chǎng)合。
③重復(fù)性好。短期重復(fù)性可達(dá) 0.05%~0.2%,由于具有良好的重復(fù)性,因此在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì)。
④壓力損失小。流通能力大(同樣口徑可通過的流量大)。
⑤耐高壓。由于外形簡(jiǎn)單并且采用磁電感應(yīng)結(jié)構(gòu),儀表殼體上無需開孔,容易實(shí)現(xiàn)耐高壓設(shè)計(jì),可用于高壓液流的測(cè)量。
⑥數(shù)字信號(hào)輸出。傳感器輸出的是與流量成正比的脈沖頻率信號(hào)(即數(shù)字信號(hào)),易于遠(yuǎn)傳,因此適用于總量及瞬時(shí)流量的計(jì)量與控制,信號(hào)的抗干擾能力也較強(qiáng)。獲得的信號(hào)頻率高,信號(hào)分辨率強(qiáng)。
⑦安裝維修方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧,安裝維護(hù)方便。因?yàn)闊o滯留部分,內(nèi)部清洗簡(jiǎn)單。如發(fā)生故障,并不影響管道內(nèi)流體的輸送。
⑧適用范圍廣。基本上為圓筒形設(shè)計(jì),容易適應(yīng)高溫、高壓的要求和低溫流體的測(cè)量;
⑨耐腐蝕。傳感器采用國(guó)標(biāo)不銹鋼抗腐蝕材料制作,耐腐蝕性能好。
3.2 局限性
①不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性,需定期校驗(yàn)。對(duì)于貿(mào)易儲(chǔ)運(yùn)等有高準(zhǔn)確度測(cè)量要求的,*好配備現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)設(shè)備,可定期校驗(yàn)以保持其特性。
②不太適宜高黏度型介質(zhì)。對(duì)黏度變化反應(yīng)敏感。介質(zhì)黏度增大使流量計(jì)測(cè)量下限值提高,范圍度縮小,線性度變差。
③儀表受來流流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流影響較大,傳感器上下游所需直管段較長(zhǎng),如安裝空間受限制,可加裝流動(dòng)調(diào)制器(整流器)以縮短直管段長(zhǎng)度。
④對(duì)被測(cè)介質(zhì)清潔度要求較高。
 
四、渦輪流量計(jì)外形尺寸參數(shù)


一. 渦街流量計(jì)產(chǎn)品的種類和適用范圍
1. LUGB 系列滿管型壓電式渦街流量?jī)x表
2. LUGB 系列插入型壓電式渦街流量?jī)x表
3. LUGE 系列滿管型電容式渦街流量?jī)x表
4. LUGE 系列插入型電容式渦街流量?jī)x表
5. LUGB/E 系列電池供電型渦街流量?jī)x表
6. 潛水型/分體型渦街流量?jī)x表(協(xié)議訂貨)
7. 多功能曲線紀(jì)錄積算儀,帶 P/T 補(bǔ)償功能、中文液晶顯示
8. 智能流量積算儀,數(shù)碼管顯示
 
LUGB/E 型渦街流量?jī)x表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對(duì)過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮?dú)鈿錃狻⑻烊粴狻⒚簹獾? 、水和液體(如:水、汽油、酒精、苯類等)的計(jì)量和控制.
 
二、渦街流量計(jì)工作原理 
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體(阻流體),則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為 f,被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為 V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為 d,表體通徑為 D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式:
f=StV/d   公式(1)
式中:
f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)(無量綱數(shù))
V-流體的平均流速
d-旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見,通過測(cè)量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)(St)是無因次未知數(shù),圖(二)表示斯特羅哈爾數(shù)(St)與雷諾數(shù)(Re)的關(guān)系。
在曲線表中 St=0.17 的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率 f 就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速 V 求出體積流量。所測(cè)得的脈沖數(shù)與體積量之比,稱為儀表常數(shù)(K),見式(2)
K=N/Q(1/m3)   公式(2)
式中:K=儀表常數(shù)(1/m3)。
N=脈沖個(gè)數(shù)
Q=體積流量(m3)
 
三、渦街流量計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)