涡轮流量计的作业原理认识和校验实验
4.1.1 涡轮流量计的作业原理:
涡轮流量计是运用装配在管道中可以自由转动的叶轮感受物体的速度改变,从而测量管道内的流体流量。
4.1.1.1 涡轮流量计的包括和流量方程式:
流量计主要采用壳体、导流器、支承、涡轮和磁电变换器构成,涡轮是测量元件,它由导磁系数较高的不锈钢材料制成,轴芯上装备有数片呈螺旋形或直形的叶片,流体作用来叶片,使涡轮转动。壳体和前后导流件由非导磁的不锈钢材料制成,导流件对流体起导直作用。在导流件上装备有滚动轴承或滑动轴承,用来支撑转动的涡轮。将涡轮转动速度变换为电信号的方法以磁电式变换法应用最广泛。磁电感应信号检出器含有概括磁电变换器和前置放大器,磁电变换器由线圈和磁钢构成,用来产生与叶片转动速度成比例的电信号,前置放大器放大微弱电信号,使之方便远传。
流体经过涡轮流量计时推动涡轮转动,涡轮叶片
周期性地扫过磁钢,使磁路磁阻发生周期性地改变,线圈感应产生的交流ACAC电信号频率与涡轮转动速度成正比,即与流速成正比。
式中 为体积流量; 为信号脉冲频率; 为仪表常数。
仪表常数 与流量计的涡轮构造等因素有关。在流量较小时, 值随流量多加而增大,只有流量达到一定值后近似为常数。在流量计的使用界限内, 值应保持为常数,使流量与转动速度接近线性关系。
涡轮流量计的显露仪表是一个脉冲频率测量和计数的仪表,按照单位时间的脉冲数和一段时间的脉冲计数,分别显露瞬时流量和累积流量。
4.1.1.2 涡轮流量计的特别点和作用:
涡轮流量计可以测量气体、液体流量,但要求被测介质洁净,并而且不使用来粘度大的液体测量。它的测量精确度较高,一般为0.5级,在小界限内误差可以 ;由于仪表刻度为线性,界限宽可达(10~20):1;输出频率信号方便远传及与计算机数值数值相连;仪表有较宽的作业温度(℃)界限(-200~400℃),可耐较高作业压力(<100MPa)。
涡轮流量计一般应水平装配,并保证其前后有一定的直管段。为保证被测介质洁净,表前应装过滤装置。如果被测液体易气化或含有气体时,要在仪表前装消气器。
涡轮流量计缺点是制造困难,成本高。由于涡轮高速转动,轴承易磨损,降低了长期运行的平稳性,影响使用寿命。通常涡轮流量计主要用来测量精确度要求高、流量改变快的场合,还用作标定其他流量的标准仪表。
4.1.2 涡轮流量计的技术功能数值参考规格:
详见涡轮流量计使用指导书。
4.1.3 涡轮流量计的校验实验:
本套装置可应用容积法和使用0.5级电磁流量计对涡轮流量计实行校验,重点在于学习掌控把握流量计校核的实操过程。
1、实验目的:
① 掌控把握流量计校验的方法。
② 熟悉校验的实操过程。
③ 检验涡轮流量计的精确度等级。
2、实验设施:
化工自动化仪表实验平台、实验实验连接线、秒表。
3、实验原理:
涡轮流量计的校验方法有两种,本实验同样应用动态校验法实行流量的校验,当液体经离心泵流过涡轮流量计和电动调动阀而将流量平稳后,关闭液位水箱出水阀门,读出液位从某一高度上升至另一高度所需要的时间即可。
4、实验步骤:
① 实验之前先将储水箱中贮足水量;
② 打开对象系统仪表控制箱式
模型块的一相空气开关,给全部仪表上电;
③ 智能仪表基础功能数值设定:Sn=15、DIP=0、dIL=0、dIH=1200、oPL=0、oPH=100;
S为水箱隔板开孔以上液位高度的水箱截面积,其大小为0.042475m2,
将校验流量值与瞬时流量值实行对比,求出涡轮流量计的精确度:
5、实验报告及要求:
① 画出本实验对象系统方框图。
② 按照多组实验测量试验数值,计算出校验流量值。
③ 按照校验流量值与实验测试涡轮流量计瞬时流量值,计算并判别涡轮流量计的精确度等级。