渦輪流量計(jì)原理示意圖如圖3所示―1.在管道中心放置渦輪,兩側(cè)由軸承支撐。當(dāng)流體通過管道時,它會沖擊渦輪葉片,產(chǎn)生驅(qū)動扭矩,使渦輪克服摩擦扭矩和流體阻力扭矩。在一定的流量范圍內(nèi),對于一定的流體介質(zhì)粘度,渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比。因此,通過渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度可以獲得流體流速,然后通過管道計(jì)算流體流量。
渦輪轉(zhuǎn)速通過安裝在殼體外的傳感線圈進(jìn)行檢測。當(dāng)渦輪葉片切割殼體內(nèi)**磁鋼產(chǎn)生的磁感線時,會引起傳感線圈內(nèi)的磁通變化。傳感線圈將檢測到的磁通周期變化信號發(fā)送到前放大器,放大整形,產(chǎn)生與流量成正比的脈沖信號,發(fā)送到單位轉(zhuǎn)換和流量計(jì)算電路獲取并顯示累積流量值;同時,脈沖信號發(fā)送到頻率電流轉(zhuǎn)換電路,將脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬電流,從而指示瞬時流量值。
被測流體沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪速度隨流量變化,即流量大,渦輪速度大,然后通過磁電轉(zhuǎn)換設(shè)備將渦輪速度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖,前放大器放大后,送入數(shù)字顯示儀表進(jìn)行記錄和顯示,根據(jù)單位時間脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)可獲得瞬時流量和累計(jì)流量。
渦輪變送器的工作原理是當(dāng)流體沿著管道的軸向流動并沖擊渦輪葉片時,就會有流量qv,流量V和流體密度ρ相乘成比的力作用在葉片上,促進(jìn)渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時,葉片定期切割電磁鐵產(chǎn)生的磁感應(yīng)線,改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應(yīng)原理,脈沖電勢信號將在線圈中感應(yīng)到,脈沖信號的頻率與被測流體的流量成正比,即:qv為流體體積總量,N變送器產(chǎn)生的脈沖總數(shù);ξ流量指數(shù)。
ξ它是渦輪變送器的重要特性參數(shù)。不同的儀器有不同的儀器ξ,并隨儀器的長期磨損而變化;其含義是單位體積流量通過變送器時變送器輸出的脈沖數(shù)。
渦輪變送器輸出的脈沖信號,前置于放大器放大后,送入數(shù)顯儀表,即可實(shí)現(xiàn)流量測量。