渦輪流量計是一種典型的速度式流量計。它具有測量精度高、反應快以及耐壓高等特點,因而在工業生產中應用日益廣泛。
渦輪流量計是基于流體動量矩守恒原理工作的。被測流體推動渦輪葉片使渦輪旋轉,在一定范圍內,渦輪的轉速與流體的平均流速成正比,通過磁電轉換裝置將渦輪轉速變成電脈沖信號,經放大后送給顯示記錄儀表,即可以推導出被測流體的瞬時流量和累積流量。
渦輪流量計主要由殼體、導流器、支承、渦輪和磁電轉換器組成。渦輪是測量元件,由導磁性較好的不銹鋼制成,根據流量計直徑的不同,其上裝有2~8片螺旋形葉片,支承在摩擦力很小的軸承上。為提高對流速變化的響應性,渦輪的質量要盡可能的小。
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導流器由導向片及導向座組成,用以導直流體并支承渦輪,以免因流體的漩渦而改變流體與渦輪葉片的作用角,從而保證流量計的精度。
磁電轉換裝置由線圈和磁鋼組成,安裝在流量計殼體上,它可分成磁阻式和感應式兩種。磁阻式將磁鋼放在感應線圈內,渦輪葉片由導磁材料制成。當渦輪葉片旋轉通過磁鋼下面時,磁路中的磁阻改變,使得通過線圈的磁通量發生周期性變化,因而在線圈中感應出電脈沖信號,其頻率就是轉過葉片的頻率。感應式是在渦輪內腔放置磁鋼,渦輪葉片由非導磁材料制成。磁鋼隨渦輪旋轉,在線圈內感應出電脈沖信號。由于磁阻式比較簡單、可靠,所以使用較多。除磁電轉換方式外,也可用光電元件、霍爾元件、同位素等方式進行轉換。
為提高抗干擾能力和增大信號傳送距離,在磁電轉換器內裝有前置放大器。
渦輪流量計在日常維護中應注意以下幾點:
(1)流量計傳感器應按合格證上規定的流量范圍,公稱壓力以及流量計上標識的流向狀態下使用。
(2)被測液體的溫度和環境條件應符合本使用說明書的規定。
(3)給流量積算儀供電,在下游閥門關閉狀態下,流量積算儀顯示流量應為零。
(4)流量計傳感器投入使用時,應先打開全部旁通閥,接著慢慢打開流量計傳感器下游閥門,然后慢慢打開上游閥門直至全開,再慢慢關閉旁通閥。若無旁通閥,可緩緩打開上游閥門,再慢慢打開下游閥門。注意別使葉輪突然達到很高轉速。
(5)測量液化氣和汽油時,要保持緊靠流量計傳感器的壓力比液體的蒸汽壓高0.1MPɑ,以防止液體氣化時,體積增大使葉輪轉速過高,導致軸承在很短時間內過分磨損。
(6)在正常使用情況下,一般半年至一年,對流量計傳感器進行一次檢修、標定,其周期視工作條件的惡劣程度而定。如發現軸、軸承磨損比較嚴重,應及時更換,并重新標定。
(7)檢修時,擰下流量傳感器兩端的壓緊圈,從主體中依次取出導向座、葉輪。
a、檢查有無異物粘附和各部件磨損情況。清除異物時,注意別損壞零件。更換零部件后須重新標定。
b、葉輪葉片磁化會影響對信號電壓的調制,而引起誤差。故別讓強磁體接近葉輪。
c、檢修完畢后,按原先位置和方向裝上前后導向座、葉輪,擰緊壓緊圈。并確認葉輪轉動靈活,葉輪頂部與主體內壁間隙均勻,放大器有信號輸出。
(8)因檢測線圈阻抗在使用中日久會發生變化,故需將線圈的導通阻抗和絕緣阻抗(大于2M)與正常值比較。
(9)重新標定后,流量傳感器儀表常數K變化時,不要忘記改變顯示儀表的設定值。
(10)在停工掃線時,嚴禁讓蒸汽通過流量傳感器。
渦輪流量計常見故障及處理方法
1、流量波動性比較大
造成流量波動性比較大的原因可從以下幾個方面考慮:
一、水源是否是脈動流
(1)一般來說用泵抽原料,如果流量安裝位置離泵比較近,很容易產生脈動流,從而造成流量波動比較大,此時解決辦法,增加泵和流量計之間的直管道距離,使流量穩定。
(2)渦輪流量計安裝位置離閥門或彎管位置太近,當原料經過閥門或彎管部分,造成流量波動。此時應該遠離閥門和彎管位置,保證一定的前后直管段是解決問題的好方法。
二、是否存在干擾
渦輪流量計附近有電機,變頻器,強電流之類的干擾源。解決辦法:流量計儀表接地,或加濾波電容。如過問題還是解決不了,辦法就是遠離干擾源。
2.渦輪流量計無流量顯示
1.首先檢查線路是否存在問題,如信號線脫落,有斷線等。
2.將傳感器和信號放大器分離,信號放大器與儀表連接,用鐵質金屬在取信號的放大器底部距離2~3mm距離來回劃動,如儀表有顯示,則說明顯示部分無問題。請將流量傳感器從管道卸下,檢查流量計葉輪是否被纏住或葉輪出現破損現象。
3.流量計顯示流量比實際流量小
一般造成這個問題的原因是葉輪旋轉不滑快或葉片斷裂。將流量計從管道拆除,檢查流量計是否被纏住或有破損現象。
4.流量計顯示誤差比較大
1.首先檢查流量傳感器系數即K值和儀表其他參數是否設置正確。
2.有條件的情況下,用電子秤進行實際標定校準。如流量重復性差或根本無法校準,可與供貨商聯系。