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渦輪流量計的工作原理
關鍵字：流量積算儀,積算儀,顯示儀,流量計,1,渦輪流量計,傳感器,,,,, 日期：2012-7-2 19:30:53
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渦輪流量計由渦輪流量傳感器和流量顯示儀表（體積修正儀或流量積算儀）組成，如圖1-1．可實現(xiàn)瞬時流量和累積總量的計量，加濕度和壓力補償時可實現(xiàn)標準狀態(tài)的瞬時
荒量和累積總量的計量。通常，將渦輪流量計感知流體流速的渦輪組件（包括前后導流體、葉輪、軸承、殼體、售號檢測組件）統(tǒng)稱為渦輪流量傳感器，而將渦輪轉(zhuǎn)速檢出后的
信號處理、轉(zhuǎn)換部分稱為二次儀表或顯示儀表。
渦輪流量計按葉輪相對于流向的安裝方向，分為切向式和軸流式兩種。切向式的構(gòu)造是：由介質(zhì)切向流動，使計量室內(nèi)葉輪轉(zhuǎn)動，它可以形象地描述成“水車”；與此相反，軸
流式把葉輪設置成保持軸與管中流向平行，葉輪在軸向介質(zhì)作用下而使其轉(zhuǎn)動，可以形象地描述成“風車”。
不同廠家、不同應用場合，渦輪流量傳感器輸出方式不同：有些渦輪流器輸出與流量成正比關系的脈沖頻率，輸入到流量顯示儀表或計算機=有些渦輪流量傳感器在每單位
體積時輸出n個脈沖，輸出脈沖當量為0.01 (10.111110) /mj等，通常分析軸向渦輪工作原理時根據(jù)兩種理論作為基礎：其一是根據(jù)動量守恒的原理通過渦輪受力過程進行分析；
另一種是根據(jù)飛行動力學推力的副翼理論進行分折的，第一種理論的優(yōu)點是它較直觀描述基本工作過程，常用于對影響因素的定量分析，需要配合實驗數(shù)據(jù)求得他們之間的關系；
第二種方法的優(yōu)點是通過副翼理論分析，使得其分析更充分和全面，但計算過程較復雜，需要處理大量的數(shù)據(jù)。下面討論使用動量守恒動量交換方法作為軸向渦輪流量計分析的
一些概念。
渦輪流量計的原理示意圖如圖1 -2(a)所示。在管道中心安放一個渦輪，兩端由軸承支撐。當流體通過管道時，沖擊渦輪葉片，對渦輪產(chǎn)生驅(qū)動力矩，使渦輪克服摩擦力矩和流
體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在一定的流量范圍內(nèi)，對一定的流體介質(zhì)黏度，渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比。由此，流體流速可通過渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度得到，從而可以計算得到通
過管道的流體流量。
渦輪的轉(zhuǎn)速通過裝在機殼外的傳感線圈來檢測。當渦輪葉片切割由殼體內(nèi)永久磁鋼產(chǎn)生的磁力線時，就會引起傳感線圈中的磁通變化．傳感線圈將檢測到的磁通周期變化信號送入前置放大器，對信號進行放大、整形，產(chǎn)生與流速成正比的脈沖信號，送入單位換算與流量積算電路得到并顯示累積流量值；同時亦將脈沖信號送入頻率電流轉(zhuǎn)換電路，將脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬電流量，進而指示瞬時流量值。 |
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