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葉輪式流量計(jì)工作原理 |
渦輪式流量計(jì)工作原理
渦輪流量計(jì)的工作原理如圖。它主要由儀表殼體1、前后導(dǎo)向架組件2、后導(dǎo)向架組件4、葉輪組件3和信號(hào)檢測(cè)放大器6組成。當(dāng)被測(cè)流體通過(guò)渦輪流量傳感器時(shí)，流體通過(guò)導(dǎo)流器沖擊渦輪葉片，由于渦輪的葉片與流體流向間有一傾角θ，流體的沖擊力對(duì)渦輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，使渦輪克服計(jì)息摩擦阻力矩和流動(dòng)阻力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)踐表明，在一定的流量范圍內(nèi)，對(duì)于一定的流體介質(zhì)粘度，渦輪的旋轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)速與通過(guò)渦輪的流量成正比。所以，可以通過(guò)測(cè)量渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度來(lái)測(cè)量流量。
渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度一般都是通過(guò)安裝在傳感器殼體外面的信號(hào)檢測(cè)放大器，用磁電感應(yīng)的原理來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)換的。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，渦輪上由導(dǎo)磁不銹鋼制成的螺旋形葉片依次接近和離開(kāi)處于管壁外的磁電感應(yīng)線(xiàn)圈，周期性地改變感應(yīng)線(xiàn)圈磁回路的磁阻，是通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生周期性的變化而產(chǎn)生與流量成正比的脈沖電信號(hào)。此脈沖信號(hào)經(jīng)信號(hào)檢測(cè)放大器放大整形后送至顯示儀表（或計(jì)算機(jī)）顯示流體流量或總量。
在某一流量范圍和一定粘度范圍內(nèi)，渦輪流量計(jì)輸出的信號(hào)脈沖頻率f與通過(guò)渦輪流量計(jì)的體積流量qv成正比。即
f=Kqv
式中
K為渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)，在渦輪流量計(jì)的使用范圍內(nèi)，儀表系數(shù)K應(yīng)為一常數(shù)，其數(shù)值由實(shí)驗(yàn)標(biāo)定得到。每一臺(tái)渦輪流量傳感器的校驗(yàn)（或合格）證上都表明經(jīng)過(guò)實(shí)流校驗(yàn)測(cè)定的儀表系數(shù)K值。
儀表系數(shù)K的意義是單位體積流量（或單位體積的流體量）通過(guò)渦輪流量傳感器時(shí)，傳感器輸出的信號(hào)脈沖頻率f（或信號(hào)脈沖總數(shù)N）。所以，當(dāng)測(cè)得傳感器輸出的信號(hào)脈沖頻率或某一時(shí)間內(nèi)的脈沖總數(shù)N后，分別處以?xún)x表系數(shù)K，就可得體積流量qv。即：
qv=f/k
V=N/K
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