添加劑流量計(jì)的詳細(xì)資料：
1、添加劑流量計(jì)的工作原理
添加劑流量計(jì)的工作原理圖見圖1。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,使渦輪克服摩攘力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在一定的流t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(cè)。當(dāng)渦輪葉片切割由殼體內(nèi)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。傳感線圈將檢測(cè)到的磁通周期變化信號(hào)送人前置放大器,對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、整形,產(chǎn)生與流速成正比的脈沖信號(hào),送入單位換算與流量積算電路得到并顯示累積流量值;同時(shí)亦將脈沖信號(hào)送入頻率電流轉(zhuǎn)換電路,將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電流量,進(jìn)而指示瞬時(shí)流量值
2、添加劑流量計(jì)的構(gòu)造
由于流量是一個(gè)動(dòng)態(tài)量,所以流量測(cè)量是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)。
流體從機(jī)殼的進(jìn)口流人,通過支架將一對(duì)軸承固定在管中心軸線上,渦輪安裝在軸承上。在渦輪上下游的支架上裝有呈輻射形的整流板,以對(duì)流體起導(dǎo)向作用,以避免流體自旋而改變對(duì)渦輪葉片的作用角度。在渦輪上方機(jī)殼外部裝有傳感線圈,接收磁通變化信號(hào)。
2.1渦輪
渦輪由導(dǎo)磁不銹鋼材料制成,裝有螺旋狀葉片。葉片數(shù)量根據(jù)直徑變化而不同,2~24片不等。
為了使渦輪對(duì)流速有很好的響應(yīng),要求質(zhì)量盡可能小。
對(duì)渦輪葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的一般要求為:
葉片傾角10°~15°(氣體)，30°~45°(液體)；
葉片重疊度P為1~1.2；
葉片與內(nèi)殼間的間隙為0.5~1mm。
2.2軸承
渦輪的軸承一般采用滑動(dòng)配合的硬質(zhì)合金軸承,要求耐磨性能好。
由于流體通過渦輪時(shí)會(huì)對(duì)渦輪產(chǎn)生一個(gè)軸向推力,使軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩增大,加速鈾承磨損,為了消除軸向力,需在結(jié)構(gòu)上采取水力平衡措施,這方
法的原理見圖2所示。由于渦輪處直徑DH略小于前后支架處直徑Ds,所以,在渦輪段流通截面擴(kuò)大,流速降低,使流體靜壓上升△P,這個(gè)△P的靜壓將起到抵消部分軸向推力的作用。
2.3前置放大器
前置放大器由磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器與放大整形電路兩部分組成,示意圖見圖3所示。
磁電轉(zhuǎn)換器國(guó)內(nèi)一般采用磁阻式,它由磁鋼及外部纏繞的感應(yīng)線圈組成。當(dāng)流體通過使葉輪旋轉(zhuǎn)的,葉片在磁鋼正下方時(shí)磁阻最小;兩葉
片空隙在磁鋼下方時(shí)磁阻,渦輪旅轉(zhuǎn),不斷地改變磁路的磁通量,使線圈中產(chǎn)生變化的感應(yīng)電勢(shì),送人放大整形電路,變成脈沖信號(hào)。
輸出脈沖的頻率與通過流量計(jì)的流量成正比,
其比例系數(shù)K為K=f/qv式中f為添加劑流量計(jì)輸出脈沖頻率；qv為通過流量計(jì)的流量。
該比例系數(shù)亦稱為添加劑流量計(jì)的儀表系數(shù)。
2.4信號(hào)接收與顯示
信號(hào)接收與顯示器內(nèi)系數(shù)校正器、加法器和頻率轉(zhuǎn)換器等組成,其作用是將從前里放大器送來的脈沖信號(hào)變換成累積流量和瞬時(shí)流量并顯示。
3、添加劑流量計(jì)的特點(diǎn)
3.1準(zhǔn)確度高
添加劑流量計(jì)的準(zhǔn)確度在0.5%~0.1%左右。
在線性流量范圍內(nèi),即使流量發(fā)生變化,累積流量準(zhǔn)確度也不會(huì)降低。并且在短時(shí)間內(nèi),添加劑流量計(jì)的再現(xiàn)性可達(dá)0.05%。
3.2量程比寬
添加劑流量計(jì)的量程比可達(dá)8~10。在同樣口徑下,添加劑流量計(jì)的流量值大于很多其它流量計(jì)。
3.3適應(yīng)性強(qiáng)
添加劑流量計(jì)可以做成封閉結(jié)構(gòu),其轉(zhuǎn)速信號(hào)是非接觸測(cè)量,所以容易實(shí)現(xiàn)耐高壓設(shè)計(jì)。
如果流量計(jì)的渦輪和軸承選擇耐高溫、熱膨脹系數(shù)小的材料,就可以在較寬的溫度范圍內(nèi)使用。
這時(shí),應(yīng)注意對(duì)它的儀表系數(shù)進(jìn)行修正(主要是其流通截面的變化):
K=Ko〔1-(R+ZH)(t-to)〕
式中K,KO為使用時(shí)和校驗(yàn)時(shí)的儀表系數(shù);
t,t0為使用時(shí)和校驗(yàn)時(shí)的流體溫度;
R,H分別為渦輪和機(jī)殼的材料膨脹系數(shù)。
3.4數(shù)字信號(hào)輸出
添加劑流量計(jì)輸出為與流量成正比的脈沖數(shù)字信號(hào)。它具有在傳輸過程中準(zhǔn)確度不降低、易于累積、易于送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
4、添加劑流量計(jì)的安裝使用
要想充分發(fā)揮添加劑流量計(jì)的特點(diǎn),在流量計(jì)的安裝使用上還必須在以下幾方面加以充分注意。
4.1被側(cè)介質(zhì)
從被側(cè)流體來說,包括氣體、液體和混合流體,是三種具有不同物理特性的流體。
從測(cè)量流體流量條件來說,也是多種多樣的,如測(cè)量時(shí)溫度可以從高溫到極低溫,測(cè)量時(shí)的壓力可以從高壓到低壓。被測(cè)流量的大小可以從徽小流量到大流量。被測(cè)流體的流動(dòng)狀態(tài)可以是層流、紊流等等。此外,就液體而言,還存在粘度大小不同等情況。
添加劑流量計(jì)所測(cè)得的液體,一般是低粘度的(一般應(yīng)小于15×10-6m2/s)、低腐蝕性的液體。
雖然目前已經(jīng)有用于各種介質(zhì)測(cè)量的添加劑流量計(jì),但對(duì)高溫、高粘度、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的測(cè)量仍需仔細(xì)考慮,采取相應(yīng)的措施.當(dāng)介質(zhì)粘度v大于15×10-6m2/s時(shí),流量計(jì)的儀表系數(shù)必須進(jìn)行液體標(biāo)定,否則會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。
汽-液兩相流、氣-固兩相流、濃-固兩相流均不能用添加劑流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。
4.2安裝配管要求
流量計(jì)的安裝情況對(duì)流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度影響很大。
流速分布不均和管內(nèi)二次流的存在是影響添加劑流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的重要因紊。所以,添加劑流量計(jì)對(duì)上、下游直管段有一定要求.對(duì)于工業(yè)測(cè)量,一般要求上游20D,下游5D的直管長(zhǎng)度。為消除二次流動(dòng),在上游端加裝整流器。若上游端能保證有20D左右的直管段,并加裝整流器,可使流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度達(dá)到標(biāo)定時(shí)的準(zhǔn)確度等級(jí)閉。
添加劑流量計(jì)對(duì)流體的清沽度有較高要求,在流量計(jì)前須安裝過濾器來保證流體的清潔。過濾器可采用漏斗型的,其本身清潔度,可側(cè)其兩端的差壓變化得到。
4.3信號(hào)輸出線
為了保證顯示儀表對(duì)渦輪傳感器翰出的脈沖信號(hào)有足夠的靈敏度,就要提高信噪比。為此,在安裝時(shí)應(yīng)防止各種電干擾現(xiàn)象,即電磁感應(yīng),靜電及電容藕合。所以,在配置信號(hào)傳輸線時(shí),必須注意如下幾點(diǎn):
1)限制信號(hào)線的長(zhǎng)度。信號(hào)線的長(zhǎng)度為,L=dV;其中,V為在最小流量時(shí)傳感線圈的輸出電壓有效值,mV;d為系數(shù),耐m/mV,其值可取:V<1000mV時(shí),d=1.0;1000mV
2)信號(hào)傳輸線應(yīng)采用屏蔽電纜,以防來自外部的感應(yīng)噪聲。要求傳輸電纜在顯示儀表端屏蔽接地。傳輸電纜不能靠近強(qiáng)電磁設(shè)備,不允許與動(dòng)力線乎行布置。
4.4運(yùn)轉(zhuǎn)雄護(hù)
1)當(dāng)添加劑流量計(jì)的管道需要清洗時(shí),必須開旁路,清洗液體不能通過流量計(jì)。
2)管道系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)必須先開旁路,以防止流速突然增加,引起渦輪轉(zhuǎn)速過大而損壞。
3)添加劑流量計(jì)軸承應(yīng)定期更換,一般可根據(jù)小流量特性變化來觀察其軸承的磨損情況。
