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涡街流量计原理,涡轮流量计结构,涡街流量计故障

涡轮流量计和涡街流量计都是常用的流量测量仪器,同时具有测量精准、操作简便、性能稳定、使用寿命长等有优点。两者在使用上还是存在一定的区别的,那么涡街流量计和涡轮流量计的区别是什么呢?

涡轮流量计

1.涡轮流量计主要有两部分组成

涡轮流量计的结构实物图

2.涡轮流量计的结构

涡轮流量计传感器结构图

3.工作原理:

信号放大器的工作原理

切割磁力线在叶片上产生感应电势,耦合到线圈上产生信号,经放大后输出。

涡轮流量计工作原理

流体流经传感器壳体,由于叶轮的叶片与流向有一定的角度,流体的冲力使叶片具有转动力矩,克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转,在力矩平衡后转速稳定。

在一定的条件下,转速与流速成正比,由于叶片有导磁性, 它处于信号检测器, 由永久磁钢和线圈组成,的磁场中,旋转的叶片切割磁力线,周期性的改变着线圈的磁通量,从而使线圈两端感应出电脉冲信号。

此信号经过放大器的放大整形,形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波,可远传至显示仪表,显示出流体的瞬时流量或总量。

4.涡轮流量计特点

优点:

精度高:液体0.15%~0.5%,气体1%~1.5%

重复性好:0.05%~0.2%;

量程比宽:10~50:1;

脉冲信号输出,抗干扰能力强;

耐压高、压力损失小、反应速度快;

缺点:

轴承与轴之间的摩擦导致磨损,使仪表的准确度下降;

要求被检测介质洁净,减少对轴承的磨损,并防止涡轮被卡住,应在变送器前加过滤装置;

流量计受来流流速分布畸变和旋转流的影响较大,不适于脉动流和混相流的测量;

小口径(DN50以下)仪表的流量特性受物质性影响严重,故小口径的仪表性能难以提高;

难以长期保持较准确性,需要定期检查。

5.涡轮流量计安装

除特殊设计涡轮流量传感器应水平安装;

涡轮上游和下游直管段长度应分别大于10D和5D;

流体流动方向应和传感器上的箭头指向一致;

在传感器上游安装过滤器避免流体中杂质的影响;

测量易气化液体,应安装消气器;

流体不能完全充满管路时,应安装背压管;

调节阀、温度计、压力计等应安装在涡轮下游;

为检修方便、应设置旁路管道。

6.涡轮流量计的应用

涡轮流量计是一种精密流量测量仪表,与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量总量,瞬时流量和流量满度百分比。 电池采用长效锂电池, 单功能积算表电池使用寿命可达5年以上,多功能显示表电池使用寿命也可达到12个月以上。

按照应用领域不同简要分析如下:

1)作为流量量值传递的“标准器”。由于其精度高(0.15%),测量稳定性好,(重复性0.02%-0.05%),

2)因此涡轮流量计经常作为流量标准装置的标准表使用。

3)中海油大口径水流量标准装置选用DN40、DN50、DN80、DN100、DN150、DN200口径0.2级涡轮流量计作为标准表。

4)航空航天燃料计量。如火箭发动机液氢、液氧燃料的计量,航天一院101所在火箭发动机测试过程中用量较大。飞机燃料航空煤油的计量。航空工业602所,中国直升机设计研究所、609所是比较大的用户。

5)飞机和航天器液压系统中液压油的计量。如红油、蓝油。飞行器及大型机械润滑油的计量。

6)制药行业。药液罐装通常采用涡轮流量计进行计量。如天士力集团。

7)化工行业。化工生产过程中水、各种溶液、试剂、添加剂的计量经常采用涡轮流量 计计量。

8)某中石化项目,项目投标采用0.2级、0.5级、1.0级不同口径的涡轮流量计共计3147台。

9)石油行业。测井、油品输送、油品分析、化学药品注入、生产用水、海水、公用系统的淡水、柴油、热介质油等大量的液体介质也经常采用涡轮流量计进行计量。

7.涡轮流量计的维护

定期拆洗,并检查各部件;

注意轴和轴承磨损情况,并及时更换磨损了的轴和轴承;

注意每运行一年,应进行全面检查、检定仪表系数。

传感器拆下不用时,应在清洗后两端加保护套、妥善保存。

图说涡轮流量计

8.涡轮流量计故障问题

故障一

显示仪对流量信号和检验信号均无显示。

故障一原因

1、电源未接通,给定电压不对。

2、显示仪有故障。

消除故障一方法

1、接通电源,按要求给定电压。

2、检修显示仪表。

故障二

显示仪表对“检验”信号有显示但对流量信号无显示。

故障二原因

1、传感器与显示仪间接线有误;

2、或有开路、短路、接触不良等故障;

3、放大器有故障或损坏;

4、转换器线圈开路或短路;

5、叶轮被卡住;

6、管道无流体流动或堵塞。

消除故障二的方法

1、对照传感器与显示仪表接线示意图检查接线的正确性和接线的质量。

2、维修或更换放大器。

3、维修或更换线圈。

4、清洗传感器及管道。

5、开通阀门或泵清洗管道。

故障三

显示仪表工作不稳,计量不准确。

故障三原因

1、实际流量超出仪表计量范围或不稳定。

2、仪表系数K设置有误。

3、传感器内挂上纤维等杂物。

4、液体内有气泡存在。

5、传感器旁有较强的电磁场干扰。

6、传感器轴承及轴严重磨损。

7、传感器电缆屏蔽层或其他接地导线与线路地线断开或接触不良。

消除故障三方法

1、使被测流量与传感器的测量范围相适应并稳定流量。

2、使系数K设置正确。

3、清洗传感器。

4、采取消气措施消除气泡。

5、尽量远离干扰源或采取屏蔽。

6、更换“导向件”或“叶轮轴”。

7、对照传感器与显示仪表接线示意图将线接好。

8、检修显示仪表。

涡街流量

1.涡街流量计结构

涡街流量计=传感器+转换器

传感器:

旋涡发生体(阻流体)、 检测元件、仪表表体

转换器:

前置放大器、滤波整形电路、D/A转换电路、输出接口电路、端子、支架和防护罩

2.基本原理

涡街流量计原理

流体流经阻挡体或者是特制的元件时,产生了流动振荡,通过测定其振荡频率来反映通过的流量。

涡街产生原理

当流体流动受到一个垂直于流动方向的非流线形柱体的阻碍时,柱体的下游两侧会发生明显的旋涡,成为卡门涡列,涡列的形成与流体雷诺数有关。

3.涡街流量计特点

优点:

1.涡街流量计结构简单牢固,安装维护方便。

2.适用流体种类多,如液体、气体、蒸汽以及部分混相流体。

3. 无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠。

4.与差压式、浮子式流量计比较,精确度较高,一般可达±1%R左右。

5.范围宽度达10:1或20:1。

6.检测传感器不直接接触介质,性能稳定,寿命长。

7.压损小,约为孔板流量计的1/2~1/4。

8.输出与流量成正比的脉冲信号,适用于总量计量,无零点迁移。

9.在一定雷诺数范围内,输出频率信号不受流体物性(密度、黏度)和组分影响,仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关,可以在一种典型介质中校验而适用于各种介质。

10.可针对不同对象选用相应的旋涡检测技术。

局限性:

1、不适合测量低于雷诺数的流体流量。

2、直管段要求较长。因为“涡街流量计”是一种速度式流量计,漩涡分离的稳定性受流速分布影响,故它对直管段有一定的要求。

3、仪表系数较低,与同类测量仪表相比。

4、多相流流体中缺乏应用经验。

4涡街流量计安装

保证流量计满管测量。

建议流量计竖直安装,让液体从下往上流过仪表。

流量计最好装在整个系统的高压区,保证一定的背压。

保证流量计所需的前后直管段。

流量计应装在泵的下游,阀的上游。

管道内径必须略大于2mm以内,或等于流量计内径。

注意测蒸汽时仪表的安装。



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