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  1 概述

    近二十年來，隨著我國(guó)的天然氣行業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)的各種燃?xì)庥?jì)量技術(shù)也得以不斷更新進(jìn)步，作為一種速度式流量計(jì)——氣體渦輪流量計(jì)（下面 簡(jiǎn)稱渦輪表），因具有精度高、重復(fù)性好、壓損小和量程比寬等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛地應(yīng)用。目前，渦輪表在市場(chǎng)上使用主要以兩種形式，一個(gè)是電子式（或稱智能 型），是通過電磁感應(yīng)原理提取內(nèi)部渦輪的旋轉(zhuǎn)信號(hào)，經(jīng)集成電路處理輸出，并由液晶屏顯示流量等值；另一種是機(jī)械式，是通過齒輪傳動(dòng)的方式將內(nèi)部渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng) 傳遞到機(jī)械計(jì)數(shù)器的字輪上，顯示流量累積值；蒼南儀表相應(yīng)的產(chǎn)品如圖1、圖2。

圖1 電子式氣體渦輪流量計(jì)

圖2 機(jī)械式氣體渦輪流量計(jì)

    在工程的實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)管道的大小與用氣量多少來選擇合適規(guī)格的渦輪表，這是決定氣體準(zhǔn)確計(jì)量工作與否的基礎(chǔ)，也就說渦輪表本身是一個(gè)系列化的產(chǎn)品在工業(yè)中使用，而且規(guī)格眾多。按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，較常用的產(chǎn)品規(guī)格如表1。

表1 常用渦輪表產(chǎn)品規(guī)格

    由表1可知，就按較常用的規(guī)格來算，不考慮產(chǎn)品壓力等級(jí)的變量，這個(gè)系列產(chǎn)品至少就有21種。即如果一個(gè)公司要生產(chǎn)銷售這種產(chǎn)品給市場(chǎng)，包 含電子式與機(jī)械式，就必須完成開發(fā)40多種以上的規(guī)格產(chǎn)品。作為一種質(zhì)檢部門嚴(yán)控的計(jì)量?jī)x表，產(chǎn)品的系列化研發(fā)工作需要投入大量的人力和物力，企業(yè)多要通 過不斷的研發(fā)，結(jié)合市場(chǎng)的訂單需要，歷時(shí)多年時(shí)間才能逐步完成一個(gè)比較齊全的系列產(chǎn)品，這項(xiàng)研發(fā)工作，對(duì)于一般的企業(yè)而言都會(huì)是個(gè)不小的考驗(yàn)。

   2 模塊化設(shè)計(jì)

    上面分析了渦輪表產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)狀和使用特點(diǎn)，為了有效提高產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的效率問題，這里將從研發(fā)設(shè)計(jì)的角度提出探討方案，即采用模塊化設(shè)計(jì)， 從整體出發(fā)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同規(guī)格的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的不同需求。

    2.1 原理與結(jié)構(gòu)

    可以對(duì)產(chǎn)品各結(jié)構(gòu)按功能進(jìn)行分析，并獨(dú)立分解出相應(yīng)模塊，舉例機(jī)械式渦輪表，示意結(jié)構(gòu)圖如圖3。氣體流進(jìn)渦輪表入口，經(jīng)整流器整流加速后， 帶動(dòng)計(jì)量機(jī)芯中具有螺旋葉片的渦輪旋轉(zhuǎn)，安裝渦輪同速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸經(jīng)蝸輪蝸桿和齒輪多級(jí)傳動(dòng)進(jìn)行減速，并通過磁耦合隔離，同步將轉(zhuǎn)動(dòng)輸出承壓殼體，再經(jīng)進(jìn)一 步多級(jí)齒輪調(diào)節(jié)傳動(dòng)，zui后將與氣體流速近似成正比的渦輪轉(zhuǎn)速傳輸?shù)綑C(jī)械計(jì)數(shù)器上，顯示工況流量累積值。同時(shí)，儀表可配備高、低頻信號(hào)輸出，作為日常檢定、 體積轉(zhuǎn)換或遠(yuǎn)距離監(jiān)控連接使用，以及針對(duì)內(nèi)部軸承潤(rùn)滑功能的加油泵。