1 渦輪變送器的工作原理

 渦輪流量計(jì)由渦輪、軸承、前置放大器、顯現(xiàn)儀表組成，如圖1所示：

    被測(cè)流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化，即流量大，渦輪的轉(zhuǎn)速也大，再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換安裝把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖，經(jīng)前置放大器放大后，送入顯現(xiàn)儀表停止計(jì)數(shù)和顯現(xiàn)，依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)即可求出瞬時(shí)流量和累積流量。

渦輪變送器的工作原理是當(dāng)流體沿著管道的軸線方向活動(dòng)，并沖擊渦輪葉片時(shí)，便有與流量qv、流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上，推進(jìn)渦輪旋轉(zhuǎn)。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線，改動(dòng)線圈的磁通量。依據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào)，此脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比，即：

其中，qv為流體的體積總量，N為變送器產(chǎn)生的脈動(dòng)總數(shù)；ξ為流量系數(shù)。

ξ是渦輪變送器的重要特性參數(shù)，不同的儀表有不同的ξ，并隨儀表長(zhǎng)期運(yùn)用的磨損狀況而變化；其含義是單位體積流量經(jīng)過變送器時(shí)，變送器的輸出的脈沖數(shù)。

渦輪變送器輸出的脈沖信號(hào)，經(jīng)前置于放大器放大后，送入顯現(xiàn)儀表，就能夠完成流量的丈量。

2 渦輪流量計(jì)的選型

(1)流量計(jì)本體最好選區(qū)用316不銹鋼資料以防腐，如是防爆區(qū)還必需是防爆結(jié)果。

(2)軸承普通有炭化鎢，聚四氟乙烯，碳石墨三種規(guī)格：碳化鎢的精度最高，它作為工業(yè)控制的規(guī)范件；聚四氟乙烯，碳石墨能防腐，普通在化工場(chǎng)所優(yōu)先思索。軸承的壽命流速的平方成正反比，故流速最好的在最大流速的1/3速度比擬好。

(3)感應(yīng)探頭是檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)并把它轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電信號(hào)，它電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線，脈沖信號(hào)的頻率范圍隨丈量的流量大小成線性變化，典型的范圍為10:1，25:1 和100:1三種規(guī)格。電磁線圈的電阻普通小于2000Ω，大于該值可能損壞。

3渦輪流量計(jì)的裝置

(1)變送器的電源線采用金屬屏蔽線，接地要良好牢靠。電源為直流24V，650Ω阻抗。

(2)變送器應(yīng)程度裝置，防止垂直裝置，并保證其前后有順應(yīng)的直管段，普通前10D，后5D。

(3)保證流體的活動(dòng)方向與儀表外殼的箭頭方向分歧，不得裝反。

(4)被測(cè)介質(zhì)對(duì)渦輪不能有腐蝕，特別是軸承處，否則應(yīng)采取措施。

(5)留意對(duì)磁感應(yīng)局部不能碰撞。

4渦輪流量計(jì)的組態(tài)與校正

規(guī)范的標(biāo)定辦法是十點(diǎn)水標(biāo)定法，但黏度不同標(biāo)定的值不同，故通常要做黏度標(biāo)定曲線。

5渦輪流量計(jì)的顯現(xiàn)儀表

顯現(xiàn)儀表的任務(wù)是將單位時(shí)間輸出脈沖數(shù)和輸出脈沖總數(shù)轉(zhuǎn)換成瞬流量和總流量，并顯現(xiàn)出來。

由前放大器輸出的脈沖信號(hào)，其幅值、波形都是不規(guī)則的，在進(jìn)入顯現(xiàn)儀表后，先需經(jīng)整形電路整構(gòu)成為有規(guī)則的具有一定幅值的矩形電脈沖信號(hào)民，再經(jīng)過頻率/電流轉(zhuǎn)換電路，將頻率信號(hào)變?yōu)橄鄳?yīng)的電流信號(hào)(4～20mA)再轉(zhuǎn)換能瞬時(shí)流量值，總量由轉(zhuǎn)換及積算電路得到。有的顯現(xiàn)儀表就地顯現(xiàn)，有的送DCS顯現(xiàn)。