渦輪流量傳感器是一種精密流量測量儀表,與相應的流量積算儀表配套可用于測量液體的流量和總量。廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計量、控制系統(tǒng)。配備有衛(wèi)生接頭的渦輪流量傳感器可以應用于制藥行業(yè)。
一體化渦輪流量計結(jié)構(gòu)為防爆設(shè)計,可以顯示流量總量,瞬時流量和流量滿度百分比。電池采用長效鋰電池, 單功能積算表電池使用壽命可達5年以上,多功能顯示表電池使用壽命也可達到12個月以上。
一體化表頭可以顯示的流量單位眾多,有立方米,加侖,升,標準立方米,標準升等,可以設(shè)定固定壓力、溫度參數(shù)對氣體進行補償,對壓力和溫度參數(shù)變化不大的場合,可使用該儀表進行固定補償積算。
渦輪流量傳感器的特點
1、體積小、重量輕、顯示讀數(shù)直觀、清晰。
2、可靠性高、不受外界電源影響、抗雷擊。
渦輪流量傳感器的工作原理
渦輪流量計有一個渦輪,在使用時需安裝在流體管道中,兩端由軸承支撐。當流體經(jīng)過渦輪時,流體沖擊渦輪葉片,帶動渦輪葉片的轉(zhuǎn)動。其渦輪流量計的測量儀,再通過渦輪葉片的角速度間接的測量流量其利用的方法是葉片的角速度與流體速度是成正比的。
其角速度是通過裝在機殼的傳感線圈檢測出來的,當渦輪葉片切割機殼內(nèi)的磁鋼產(chǎn)生的磁力線時,就會改變傳感線圈磁通量的變化。傳感線圈將檢測到的磁通周期變化信號送入到測量儀的放大器,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計積算電路得到并顯示累積流量值;同時也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。
流體流經(jīng)傳感器殼體,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn),在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,在一定的條件下,轉(zhuǎn)速與流速成正比,由于葉片有導磁性,它處于信號檢測器(由磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線,周期性的改變著線圈的磁通量,從而使線圈兩端感應出電脈沖信號。
此信號經(jīng)過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波,可遠傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時流量和累計量。在一定的流量范圍內(nèi),脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時流量Q成正比,流量方程為:Q=3600×f/k式中:
f——脈沖頻率[Hz];
k——傳感器的儀表系數(shù)[1/m3],由校驗單給出。若以[1/L]為單位Q=3.6×f/k
Q——流體的瞬時流量(工作狀態(tài)下)[m3/h];
3600——換算系數(shù)。
每臺傳感器的儀表系數(shù)由制造廠填寫在檢定證書中,k值設(shè)入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時流量和累積總量。
渦輪流量傳感器的安裝要求
流量計可水平或垂直安裝,垂直安裝時流體流動方向應從下向上,液體必須充滿管道,不得有氣泡;液體流動方向要與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致;傳感器前后直管段要求,上游端至少應有10倍公稱通徑長度的直管段,下游端應不少于5倍公稱通徑的直管段,其內(nèi)壁應光滑清潔,無凹痕、積垢和起皮等缺陷。
傳感器的管道軸心應與相鄰管道軸心對準,連接密封用的墊圈不得深入管道內(nèi)腔;傳感器應遠離外界電場、磁場,必要時應采取有效的屏蔽措施,以避免外來干擾。為了檢修時不致影響液體的正常輸送,建議在傳感器的安裝處,安裝旁通管道。
傳感器露天安裝時,請做好放大器及表頭的防水處理。當流體中含有雜質(zhì)時,應加裝過濾器,過濾器網(wǎng)目根據(jù)流量雜質(zhì)情況而定,一般為20~60目。當流體中混有游離氣體時,應加裝消氣器。整個管道系統(tǒng)都應良好密封。用戶應充分了解被測介質(zhì)的腐蝕情況,嚴防傳感器受腐蝕。
渦輪流量傳感器的使用維護方法
1、使用時,應保持被測液體清潔,不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。
2、傳感器在開始使用時,應先將傳感器內(nèi)緩慢的充滿液體,然后再開啟出口閥門(閥門應安裝在流量計后端),嚴禁傳感器處于無液體狀態(tài)時受到高速流體的沖擊。
3、傳感器的維護周期一般為半年。檢修清洗時,請注意勿損傷測量腔內(nèi)的零件,特別是葉輪。裝配時請看好導向件及葉輪的位置關(guān)系。
4、傳感器不用時,應清洗內(nèi)部液體,吹干后且在傳感器兩端加上防護套,防止塵垢進入,然后置于干燥處保存。
5、配用的過濾器應定期清洗,不用時應清洗內(nèi)部的液體,同傳感器一樣,加防塵套,置于干燥處保存。
6、在傳感器安裝前,用口吹或手撥葉輪,使其快速旋轉(zhuǎn)觀察有無顯示,當有顯示時再安裝傳感器。若無顯示,應檢查有關(guān)各部分,排除故障。
渦輪流量傳感器信號輸出的距離限制。信號的傳輸距離,取決于信號的驅(qū)動能力、傳輸線路的抗*力。
1、脈沖信號的驅(qū)動能力一般為10mA,因此,線路的電阻值,對信號的傳輸距離影響很大。信號到達接收端時,其驅(qū)動能力一般要保持在7mA左右,根據(jù)經(jīng)驗值,脈沖信號大約在100米左右。
2、電流信號,同樣取決于線路電阻的大小,線路電阻加上250Ω的采樣電阻,其電壓降不能超過(24-13)V,根據(jù)經(jīng)驗值,電流信號的傳輸在500米-1000米之間。
3、485信號的傳輸,同樣受線路電阻的影響,同時還要有合適的波特率,如果要增加傳輸距離,應降低傳輸速率,即降低波特率。485的傳輸距離的理論值是1200米,一般適用于1200的波特率。提高波特率會降低傳輸距離。