涡轮流量计的工作原理与结构

2013-09-10 13:15:57来源: 21ic
1.涡轮流量计的工作原理

涡轮流量计的原理示意图如图3-1所示。在管道中心安放一个涡轮,两端由轴承支撑。当流体通过管道时,冲击涡轮叶片,对涡轮产生驱动力矩,使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内,对一定的流体介质粘度,涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。由此,流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到,从而可以计算得到通过管道的流体流量。

涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测。当涡轮叶片切割由壳体内永久磁钢产生的磁力线时,就会引起传感线圈中的磁通变化。传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器,对信号进行放大、整形,产生与流速成正比的脉冲信号,送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值;同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路,将脉冲信号转换成模拟电流量,进而指示瞬时流量值。

涡轮流量计总体原理框用见图3-2所示。

2.涡轮流量计的构造

流体从机壳的进口流入。通过支架将一对袖承固定在管中心轴线上,涡轮安装在轴承上。在涡轮上下游的支架上装有呈辐射形的整流板,以对流体起导向作用,以避免流体自旋而改变对涡轮叶片的作用角度。在涡轮上方机壳外部装有传感线圈,接收磁通变化信号。

下面介绍主要部件。

(1)涡轮

涡轮由导磁不锈钢材料制成,装有螺旋状叶片。叶片数量根据直径变化而不同,2-24片不等。为了使涡轮对流速有很好的响应,要求质量尽可能小。

对涡轮叶片结构参数的一般要求为:叶片倾角10°-15°(气体),30°-45°(液体);叶片重叠度P为1-1.2;叶片与内壳间的间隙为0.5-1mm。

(2)轴承

涡轮的轴承一般采用滑动配合的硬质合金轴承,要求耐磨性能好。

由于流体通过涡轮时会对涡轮产生一个轴向推力,使铀承的摩擦转矩增大,加速铀承磨损,为了消除轴向力,需在结构上采取水力平衡措施,这方法的原理见图3-3所示。由于涡轮处直径DH略小于前后支架处直径Ds,所以,在涡轮段流通截而扩大,流速降低,使流体静压上升ΔP,这个ΔP的静压将起到抵消部分轴向推力的作用。


图3-3 水力平衡原理示意图

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关键字:涡轮流量计  放大器  磁电感应

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0910/article_7793.html
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