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涡轮流量计的主要结构组成部分有哪些

涡轮流量计属于速度式流量计也叫叶轮式流量计,是目前流量仪表中比较成熟的高准确度仪表之一。涡轮流量计一般由下列典型五个部分组成,第一是表体,表体的材料一般为钢或者是铸铁,其两端为法兰连接,小口径表也有采用螺纹接口方式。第二是测量的组件,涡轮流量计亦可选用外部润滑油泵润滑轴承,但注意不能过量。第三是计数器,计数器面板上有重要信息显示。第四是整流器,整流器用以使流体流过涡轮流量计时处于规则状态,从而消除扰动对计量无利影响,高计量精准度。第五是磁耦合传动的装置,该装置将处于大气环境中的计数器部分与被测量气体分离开来,并将测量组件的转动传递给计数器。
(1)涡轮
涡轮由导磁不锈钢材料制成,装有螺旋状叶片,叶片数量根据直径变化而不同,2-24片不等。为了使涡轮对流速有很好的响应,要求质量尽可能小。
对涡轮叶片结构参数的一般要求为:叶片倾角10°-15°(气体),30°-45°(液体);叶片重叠度P为1-1.2;叶片与内壳间的间隙为0.5-1mm。
(2)轴承
涡轮流量计的轴承一般采用滑动配合的硬质合金轴承,要求耐磨性能好。
由于流体通过涡轮时会对涡轮产生一个轴向推力,使铀承的摩擦转矩增大,加速铀承磨损,为了消除轴向力,需在结构上采取水力平衡措施,这方法的原理见图3-3所示,由于涡轮处直径DH略小于前后支架处直径Ds,所以,在涡轮段流通截而扩大,流速降低,使流体静压上升P,这个P的静压将起到抵消部分轴向推力的作用。
图3-3水力平衡原理示意图
(3)前置放大器
前置放大器由磁电感应转换器与放大整形电路两部分组成,示意图见图3-4所示。
磁电转换器国内一般采用磁阻式,它由永久磁钢及外部缠绕的感应线圈组成,当流体通过使讽轮旋转的,叶片在永久磁钢正下方时磁阻最小,两叶片空隙在磁钢下方时磁阻最大,涡轮旅转,不断地改变磁路的磁通量,使线圈中产生变化的感应电势,送入放大整形电路,变成脉冲信号。
输出脉冲的频率与通过流量计的流量成正比,其比例系数K为(3-1)
式中:f---涡轮流量计输出脉冲频率;
qv---通过流量计的流量。
该比例系数亦称为涡轮流量计的仪表系数。
(4)信号接收与显示
信号接收与显示器内系数校正器、加法器和频电转换器等组成,其作用是将从前置放大器送来的脉冲信号变换成累积流量和瞬时流量并显示。