目前，燃?xì)夤こ讨袕V泛應(yīng)用的燃?xì)獗碛衅つけ?、渦輪流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)等，它們分別適用于不同的用戶。應(yīng)根據(jù)用戶的燃?xì)鈮毫Α⑹褂们闆r、zui大和zui小流量等參數(shù)和安裝環(huán)境作出合理的選擇。筆者對(duì)燃?xì)鉁u輪流量計(jì)的應(yīng)用與管理進(jìn)行一些探討。

1 渦輪變送器的工作原理

渦輪流量計(jì)由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成，如圖1所示。

  渦輪變送器的工作原理是：當(dāng)流體沿著管道的軸線方向流動(dòng)。并沖擊渦輪葉片時(shí)，便有與流量qv、流速v和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線，改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào)，此脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比，即

N=Q·ξ

其中，ξ為流量系數(shù)。

渦輪變送器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)前置放大器放大后，送入顯示儀表，就可以實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。

2 渦輪流量計(jì)的應(yīng)用范圍和選型

燃?xì)饬髁坑?jì)的選型可按五個(gè)方面比較進(jìn)行：

（1）儀表性能方面：度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號(hào)輸出特性、響應(yīng)時(shí)間等；

（2）流體特性方面：流體壓力、溫度、密度、黏度、化學(xué)性質(zhì)、磨損、腐蝕、結(jié)垢、臟污、氣體壓縮系數(shù)、等熵指數(shù)、比熱容、電導(dǎo)率、聲速、混相流、脈動(dòng)流等；

（3）安裝條件方面：管道布置方向、流動(dòng)方向、上下游管道長(zhǎng)度、管道口徑、維護(hù)空間、管道振動(dòng)、接地，電源、附屬設(shè)備（過(guò)濾、排污）、防爆等；

（4）環(huán)境條件方面：溫度、濕度、安全性、電磁干擾等；

（5）經(jīng)濟(jì)因素方面：購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、維修費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)、使用壽命、運(yùn)行費(fèi)（能耗）、備品備件等。

  渦輪流量計(jì)是繼孔板流量計(jì)之后的第二個(gè)法定燃?xì)饬髁坑?jì)，城市用燃?xì)饬髁坑?jì)需要解決的測(cè)量對(duì)象大致為中壓（1.6MPa以下）、中小流量（DN200以下）、安裝條件差（直管段長(zhǎng)度不足）、管理維護(hù)力量薄弱、功能簡(jiǎn)明易懂、操作方便、免維護(hù)、價(jià)格適中等。

  選擇渦輪流量計(jì)時(shí)，應(yīng)按以下幾點(diǎn)進(jìn)行考慮：

（1）流量計(jì)本體選用316不銹鋼材料以防腐，如是防爆區(qū)還必須是防爆設(shè)計(jì)。

（2）軸承一般有炭化鎢、聚四氟乙烯、碳石墨三種規(guī)格。碳化鎢的精度zui高，可應(yīng)用于燃?xì)夤こ蹋痪鬯姆蚁?、碳石墨能防腐，一般在化工?chǎng)所優(yōu)先考慮。

（3）感應(yīng)探頭是檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)并把它轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電信號(hào)，電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線，脈沖信號(hào)的頻率范圍隨測(cè)量的流量大小成線性變化，典型的范圍有10：1、25：1和100：1三種規(guī)格。電磁線圈的電阻一般小于2000Ω。

3 渦輪流量計(jì)的安裝

（1）安裝渦輪流量計(jì)前，管道要清掃。被測(cè)介質(zhì)不潔凈時(shí)。管道上游要加過(guò)濾器，否則渦輪、軸承易被卡住，測(cè)不出流量來(lái)。

（2）變送器的電源線采用金屬屏蔽線，接地要良好可靠。電源為直流24V，650Ω阻抗。

（3）變送器應(yīng)水平安裝，避免垂直安裝，并保證其前、后有適應(yīng)的直管段，一般*D，后5D。

（4）保證流體的流動(dòng)方向與儀表外殼的箭頭方向一致，不得裝反。

（5）被測(cè)介質(zhì)對(duì)渦輪不能有腐蝕作用，特別是軸承處，否則應(yīng)采取措施。

（6）投運(yùn)前*行儀表系數(shù)的設(shè)定。仔細(xì)檢查，確定儀表接線無(wú)誤，接地良好，方可送電。

（7）安裝渦輪流量計(jì)時(shí)，前后管道法蘭要水平，否則管道應(yīng)力對(duì)流量計(jì)影響很大。

（8）拆裝流量計(jì)時(shí)，注意對(duì)磁感應(yīng)部分不能碰撞。

4 渦輪流量計(jì)的組態(tài)與校正、顯示儀表

  渦輪流量計(jì)的組態(tài)與校正，標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定方法是十點(diǎn)水標(biāo)定法，黏度不同，標(biāo)定值就不同，故通常要做黏度標(biāo)定曲線。

  顯示儀表的任務(wù)是將單位時(shí)間輸出脈沖數(shù)和輸出脈沖總數(shù)轉(zhuǎn)換成瞬流量和總流量，并顯示出來(lái)。由前放大器輸出的脈沖信號(hào)，其幅值、波形都足不規(guī)則的，在進(jìn)入顯示儀表后。先需經(jīng)整形電路整形成為有規(guī)則的具有一定幅值的矩形電脈沖信號(hào)，再經(jīng)過(guò)頻率/電流轉(zhuǎn)換電路，將頻率信號(hào)變?yōu)橄鄳?yīng)的電流信號(hào)（4mA~20mA），再轉(zhuǎn)換成瞬時(shí)流量值，總量由轉(zhuǎn)換及積算電路得到。有的顯示儀表就地顯示，有的送DCS顯示。

5 渦輪流量計(jì)的管理

  計(jì)量?jī)x表既是供需雙方貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)，亦是生產(chǎn)部門(mén)用氣效率的主要技術(shù)指標(biāo)。對(duì)燃?xì)夤?，燃?xì)夤╀N差的控制是管理中的工作重點(diǎn)。造成供銷差的主要因素是：主觀上有用戶設(shè)備配置、抄表、失效表更換及時(shí)率等因素，客觀上有燃?xì)獗碣|(zhì)量、用戶竊氣等因素。有效地控制上述因素，才能減少供銷差產(chǎn)生。渦輪量表的使用管理應(yīng)從以下幾方面考慮：

  （1）做好計(jì)量表的設(shè)計(jì)、選型與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按委托書(shū)提供設(shè)備數(shù)據(jù)選用計(jì)量表流量范圍，保證計(jì)量精度，對(duì)儀表性能質(zhì)量和測(cè)量對(duì)象特性須確切了解，許多選型的失敗就是因?yàn)樘峁﹨?shù)不準(zhǔn)確所致。通氣前，對(duì)用氣設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，如有不符，確保在通氣前更換計(jì)量表。

  （2）進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高計(jì)量管理。采用一種整流作用的整流器與渦輪流量傳感器耦合成結(jié)構(gòu)一體化的氣體渦輪流量汁，在上游側(cè)阻流作為彎頭或有半開(kāi)截止閥條件下，只需要2D直管段長(zhǎng)度，對(duì)于城市用安裝空間窄小的，它具有很突出的特點(diǎn)。

  （3）嚴(yán)把燃?xì)獗硎讬z質(zhì)量關(guān)，定期展開(kāi)計(jì)量表巡檢及檢定工作。燃?xì)鉁u輪表應(yīng)為首檢合格、限期使用、到期更換的計(jì)量表，檢定一定要質(zhì)量過(guò)關(guān)。派專人定期抄表和維護(hù)，定期對(duì)其進(jìn)行巡檢和檢定。

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