渦輪流量計(jì)的流量方程可分為實(shí)用流量方程和理論流量方程兩種。具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)際流量方程:
Qv = f/K 公式1;
Qm = qv rho
式中,Qv和Qm分別為體積流量,m3/s,質(zhì)量流量,kg/s。
F為流量計(jì)輸出信號(hào)的頻率,Hz;
K為流量計(jì)的儀表系數(shù),P/m3。
渦輪流量計(jì)的系數(shù)可分為兩段,即線性段和非線性段。線性段約占其工作段的三分之二,其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸和流體粘度有關(guān)。在非線性部分,特性受軸承摩擦和流體粘滯阻力的影響很大。當(dāng)流量低于傳感器流量下*,儀表系數(shù)隨流量快速變化。壓力損失和流量近似平方。當(dāng)流量超過流量限制時(shí),應(yīng)防止氣蝕。結(jié)構(gòu)相似的 TUF 特性曲線形狀相似,僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
渦輪流量計(jì)特性曲線是通過流量校準(zhǔn)裝置驗(yàn)證的,它根本不關(guān)心傳感器內(nèi)部的流體機(jī)構(gòu),傳感器就像一個(gè)黑盒子,根據(jù)輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號(hào))來確定其轉(zhuǎn)換系數(shù),便于實(shí)際應(yīng)用。但是需要注意的是,這個(gè)換算系數(shù)(儀器系數(shù))是有條件的,它的校準(zhǔn)條件是一個(gè)參考條件。如果偏離此條件,系數(shù)會(huì)發(fā)生變化,具體取決于傳感器類型、管道安裝條件和流體物理參數(shù)。
利用渦輪流量計(jì)的理論流量方程,可以根據(jù)動(dòng)量矩求得葉輪的運(yùn)動(dòng)方程。
一般來說,渦輪流量計(jì)的流量方程可分為實(shí)用流量方程和理論流量方程兩種。
原理:在管道中心安放一個(gè)渦輪,兩端由軸承支撐.當(dāng)流體通過管道時(shí),沖擊渦輪葉片,對(duì)渦輪產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)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(duì)一定的流體介質(zhì)粘度,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(jì)算得到通過管道的流體流量.渦輪的轉(zhuǎn)速通過裝在機(jī)殼外的傳感線圈來檢測.當(dāng)渦輪葉片切割由殼體內(nèi)永j磁鋼產(chǎn)生的磁力線時(shí),就會(huì)引起傳感線圈中的磁通變化。
影響渦輪流量計(jì)精度的原因有哪些?
1.介質(zhì)中一般都有一些雜質(zhì),對(duì)軸承、軸要產(chǎn)生磨損,使兩者間的間隙增大,動(dòng)件的動(dòng)平衡被破壞,轉(zhuǎn)速下降,使運(yùn)動(dòng)阻力增大,或者臟物進(jìn)入間隙內(nèi),轉(zhuǎn)速下降。這些原因都造成儀表顯示值減少,出現(xiàn)負(fù)誤差,對(duì)流體的供方不利。
2.流量計(jì)流體溫度、壓力的變化可能使管道內(nèi)液體逸出所含的空氣或者因管道內(nèi)的壓力低于流體的飽和蒸汽壓、使部分液體變成蒸汽,也可能因介質(zhì)的負(fù)壓使外面的氣體被吸入管道內(nèi),這些氣體隨著被測液體流動(dòng),造成儀表指示值增大,出現(xiàn)正誤差,對(duì)流體的需方不利。
3.流體中的纖維狀或粘性雜質(zhì)附在流量計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分,使轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大,造成儀表的指示值減少,出現(xiàn)負(fù)誤差,對(duì)流體的供方不利。
4.工作環(huán)境比較惡劣,例如,電磁場干擾、高溫、振動(dòng)、灰塵、潮濕等,可能造成渦輪流量傳感器的誤動(dòng)作或失靈,直接造成渦輪流量計(jì)的示值誤差,誤差是正值也可能是負(fù)值,可能不明顯,也可能完q失效。對(duì)于上述現(xiàn)象,在比較嚴(yán)重時(shí),能從流程工作狀態(tài)的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)問題,容易采取相應(yīng)措施。但是,在問題初期,不采取特殊措施就不能發(fā)現(xiàn)問題。