【正文】 三 渦輪流量計 n與流量 Q的關(guān)系 渦輪流量計是一種速度式流量儀表 。 它具有測量精度高 , 反應快以及耐壓高等特點 。 它是以動量距守恒原理為基礎(chǔ)的 ,流體沖擊渦輪葉片 。 使渦輪旋轉(zhuǎn) ,渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化 ,最后從渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)求出流量值 。通過磁電轉(zhuǎn)換裝置將渦輪轉(zhuǎn)數(shù)變換成電脈沖 , 經(jīng)前置放大 ,送入二次儀表進行計數(shù)和顯示 ,由單位時間的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)反映出瞬時流量和累積流量 。 設(shè)渦輪 (渦輪與葉片的組合體常稱為葉輪 )的平面半徑 r0,葉柵的流通截面為 S0,渦輪轉(zhuǎn)速為 n,則平均半徑 r0處的切向流速為： Vq=2 n (21) 被測流體經(jīng)過葉片時的軸向平均流速為 Vz： Vz=Q/S0 (22) 則 tga=Vq/Vz (23) 簡化 (23)得 : Q=(2 S0/tga)n (24) 由式 (24)可知 ,當渦輪結(jié)構(gòu)一定時 ,r0,S0,a為定值 ,2 S0/tga即為常數(shù) ,則容積流量 Q正比于渦輪的轉(zhuǎn)速 n。 設(shè)常數(shù) C=tga/2 S0 則有 n=CQ (25) 由式 (25)知 ,測得渦輪轉(zhuǎn)速 ,即可反映容積流量 。 ,進出口處前后直管段應不小于 15D和 D。 變送器與前置放大器之間的距離不超過 3m。 地方 ,否則在變送器的磁電感應轉(zhuǎn)換上加設(shè)屏蔽罩 。 接地 ,連接電纜應采用屏蔽電纜 。 渦輪流量計 ,通常采用數(shù)字式積算頻率儀表作二次顯示儀表 ,以測出流量的瞬時值和累積值 。 C在一般情況下 ,除受介質(zhì)粘度的影響外 , 幾乎只與幾何參數(shù)有關(guān) 。實際使用時 ,若與廠家標定時條件不符 ,為保證足夠測量精度 ,需實際重新標定 。 ,即使?jié)櫥闆r良好 ,也仍有磨擦產(chǎn)生 。 這樣 ,在使用過一定的時間之后 ,因磨擦而致使渦輪變送器不能正常工作 , 就應更換軸或軸承 ,并經(jīng)重新標定后方能使用 。 ,及時診斷處理 。 第四節(jié) 靶式流量計 一 .靶式流量計原理 (1)氣動靶式流量計原理 (2)電動靶式流量計原理 二 .安裝 三 .使用維護 (1)氣動靶式流量計原理 檢測部分中的圓形靶就受到由流體動能轉(zhuǎn)換成的沖擊力 。 該力與流體的流量呈比例 。 這一沖擊力傳給主杠桿 ,則主杠桿繞密封膜片的中心作順時針方向轉(zhuǎn)動 。 在主杠桿的頂端的頂針也隨著移動 ,致使檔板靠近噴嘴 ,造成背壓增加 ,促使放大器的輸出壓力上升 , 而反饋波紋管在放大器輸出壓力的作用下產(chǎn)生一個推力 ,該力使主杠桿作逆時針方向轉(zhuǎn)動 ,至測量力距和反潰力距相等時 ,主杠桿就穩(wěn)定在某一平衡位置上 。 這時 ,放大器就有一個固定的氣信號輸出 .該輸出信號同圓形靶上所感受的沖擊力成比例 ,也就是說與流體的流量成比例 。 (2)電動靶式流量計原理 原理 :檢測部分中的圓柱性靶就感受到由流體動能轉(zhuǎn)換成的沖擊力 ,該力與流體的流量成比例。這一沖擊力傳給主杠桿 , 主杠桿繞密封膜片的中心作順時針轉(zhuǎn)動 ,同時又帶動副杠桿 ,使由金屬鋁片構(gòu)成的檢測片接近平面檢測線圈 ,引起了電感量的變化 ,致使高頻放大器輸出的直流電流增加。當測量力距和反饋力距相等時 ,主杠桿就穩(wěn)定在某一平衡位置上。這時 ,高頻放大器就有一個固定的直流電流信號輸出。 這一信號與圓形靶上所感受的沖擊力成比例 電動靶式流量計 二 .安裝 60攝氏度 ,不直接受雨淋和日曬的地方 。 , 以便檢測儀表零位 , 拆卸檢修及發(fā)生故障時 ,不影響工藝流程 。 .但當流體中含有顆粒狀物質(zhì)時 ,須水平安裝 。 垂直安裝時 ,流體的流動方向應由下而上 。 二 .安裝 相同 。 ,且直管段管徑應與儀表管徑相一致 ,作為計量用 ,其直管段長度可以參照節(jié)流裝置對直管段要求 。 ,法蘭焊縫處不應有突出物 。 二 .安裝 ,以免產(chǎn)生附加誤差 。 ,則具有水冷夾套 ,安裝時應同時接上冷卻水源 。 ,在接管時可裝上沖洗接點 ,以便沖洗儀表內(nèi)沉積介質(zhì) 。 二 .安裝 ,干燥和穩(wěn)壓 ,故需有過慮器及減壓閥 . 在氣源傳輸管道中必須無泄漏 。 8mm,建議采用外徑為 10mm的橡片管 , 管內(nèi)敷設(shè)橡片絕緣電線或外徑相同的其它四芯電線作為引出線 , 這樣可達較好的密封性 。 ,須按規(guī)定將端子接電源和負載 ,負載均串聯(lián)接入 , 串接總電阻應在三千歐范圍內(nèi) 。 三 .使用維護 ,可解通氣源或電源 ,接好輸出 。 。 ,關(guān)閉旁通閥 ,則儀表正式投入運行 。 三 .使用維護 ,能源不得中斷 ,若出現(xiàn)能源中斷現(xiàn)象 , 必須立即開啟旁通閥 ,關(guān)閉前或后截止閥 ,排除故障 ,則按上述 3將儀表投入運行 。 W1在出廠時都已調(diào)整好 ,在使用中不得隨意調(diào)整 ,以免改變放大器特性而影響儀表精度 。 三 .使用維護 ,則可增加阻尼 :電動儀表可在輸出線路中增加阻尼線路 ,此時負載電阻減少到 500歐 。氣動儀表可在管路中增加氣容 。 ,運行時 ,當被測介質(zhì)通過主要管路 ,調(diào)節(jié)閥置于手動 ,遙控調(diào)節(jié)閥的開度 ,以改變流量 。 第五節(jié) 羅茨流量計 (一 )特點 (二 )安裝 (三 ) 使用 (一 )特點 , 這是因為橢圓齒輪流量計是依靠被測介質(zhì)的壓頭推動橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)而進行計量的 。 ,從齒輪和計量室間隙中泄漏出去的泄漏量愈小 ,因此被測介質(zhì)的粘度愈大 ,泄漏誤差愈小 ,對測量愈有利 。 ,適用于高粘度介質(zhì)流體測量 ,但不適合于含有固體顆粒的流體 (固體顆粒會將持輪卡死 。 以致無法測量流量 ). 如果被測液體介質(zhì)中夾雜有氣體時 ,也會引起測量誤差 。 (二 )安裝 (1)安裝流量計前應核實流量計的規(guī)范 ,包括管道口徑 ,介質(zhì)壓力 , 溫度和流量測量范圍 。 (2)容積式流量計是直接與生產(chǎn)管道相接進行流量測量的 ,故儀表安裝前應作耐壓及密封性試驗 ,特別對于高壓管道上的儀表要認真進行 。 (3)因流量計有轉(zhuǎn)動部件 ,所以選擇安裝地點時應注意避免流量計工作時發(fā)生振動和噪音 。 (二 )安裝 (4)流量計可安裝在水平管道或垂直管道上 ,但流量計轉(zhuǎn)子應處于水平工作位置 。 計數(shù)器安裝位置應便于讀數(shù) 。 (5)流量計上 ,下游不必設(shè)置直管段 ,但管道必須保持清潔 。 整個管路系統(tǒng)若無嚴格的過濾裝置 ,則應在流量計上游安裝過濾器 。 (6)在生產(chǎn)管道上安裝流量計時 ,應設(shè)有旁路 ,以供檢修清理時使用 , 注意管道介質(zhì)流向與流量計上的標志一致 。 (7)由于漏流量等因素的影響 ,實用流量計的準確度和測量范圍及被測介質(zhì)粘度有關(guān) 。 (三 ) 使用 (1)儀表啟動或停運前都應先啟動旁路 ,緩慢地開關(guān)閥門 。 (2)在運轉(zhuǎn)過程中要經(jīng)常監(jiān)視有無不正常的響聲 。 例如 、 摩擦聲 、 碰撞聲等 。 (三 ) 使用 (3)經(jīng)常清洗過濾器 .過濾器是堵塞 ,由其進出口壓力差來判斷 ,當壓力差增大 , 例如超過 70千帕時 ,必須進行清理 。 (4)流量計測易凝介質(zhì) (如燃油 ),停運后介質(zhì)因溫度降低而凝固 , 應立即對管路進行處理 ,清除殘留介質(zhì) ,并將流量計前后端蓋的放油孔打開 ,放掉積存的介質(zhì) 。 第六節(jié) 其它流量測量儀表 1. 均速管 2. 渦街流量計 3. 超聲波 4. 電磁流量計 為準確計量將整個圓截面分為四個單元面積 ,兩個半圓及兩個半環(huán)。做為均速管流量計的主要零件 — 檢測桿由一根中空金屬管組成 , 正對流體流向鉆有二對的總壓孔 ,它們分別處于各單元面積的中央 ,所測總壓反映了各單元面積內(nèi)的流速大小。由于各總壓孔是相通的 , 傳至檢測桿中的各點總壓值經(jīng)平均后由總壓引出管經(jīng)高壓接點然后通過傳壓細管 , 引至變送器高壓腔。 在均速管備向流體一側(cè)有一個檢測孔 ,可代表整個截面的靜壓 .靜壓經(jīng)靜壓引出管 ,經(jīng)低壓頭用傳壓細管引至差壓計低壓腔 。 差壓計所測的差壓平方即反映了測量截面上平均流速的大小 ,而平均流速與流量成正比 。 均速管流量計 結(jié)構(gòu)示意圖 在流體中放置一非線性柱狀物 (如圓柱或三角形等 ),則在某一雷諾數(shù)范圍內(nèi) ,在柱狀物的下游就會產(chǎn)生兩列不對稱且又有規(guī)律的漩渦 。 通常稱為卡門渦街 。 由實驗獲知 ,三角柱卡門漩渦產(chǎn)生的頻率 f與平均流速 V,管道直徑 D,三角扁平面的寬度 d 之間的關(guān)系為 : f =St/()V/d 當 Re =5 10^2～ 15 10^4之間時 ,St基本為一常數(shù) 。 則 f ∝ V 。V ∝ Q 圓柱卡門漩渦產(chǎn)生的頻率 f與平均流速 V,圓柱直徑 d: f = St(V/d) 在 Re =5 10^2 ～ 15 10^4之間時 ,St基本為一常數(shù) 。 其中 St—斯特羅哈爾數(shù) 3. 超聲波 超聲波流量計可用于測量任何液體流量 ,尤其適用于測量腐蝕性液體 ,高粘度液體和非導電液體的流量 。 同時 ,也可用于測量大口徑管道的水流量或各種水渠 ,河流 ,海水的流速和流量 。 3. 超聲波 工作原理有如下幾種 。 根據(jù)被測流體 , 精度要求等的不同 ,予以選擇 。 一般來說 ,時差法適用于大口徑管道 。 頻差法適用于小口徑管道 ,其受溫度影響較小 。多普勒法適用于測定散布在介質(zhì)中的反射體移動的速度分布 。波末偏移法和噪音法設(shè)備簡單但測量精度較低 。相關(guān)法和超聲漩渦法正處在研究中 ,尚未廣泛應用 ,流速一截面法適用于敞開水道 ,河渠 ,非充滿水管 。 流體流動時 ,兩電極之間產(chǎn)生感應電勢 E, 設(shè)兩電極之間距離為 L。 則根據(jù)法拉第電磁感應定律 : Q = ^2E/(4KLB)= CE/B (75) 其中 Q —被測流體的流量 m^3/s C — 檢驗因數(shù) C = ^2/(4KL) D —測量管內(nèi)徑 167。 45 水位測量及儀表 在容器中液體介質(zhì)的高低叫液位 。 容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度叫料位 。 測量液位的儀表叫液位計 ,測量料位的儀表叫做料位計 。 而測量兩種密度不同 ,互不相溶液體介質(zhì)的界面的儀表叫界面計 。 上述三種儀表統(tǒng)稱為物位儀表 。 第一節(jié) . 云母水位計 第二節(jié) . 差壓式水位計 第三節(jié) . 電接點水位計 液位計結(jié)構(gòu)原理 液位計根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。 當被測容器中的液位升降時，液位計主導管中的浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞補到現(xiàn)場指示器，驅(qū)動紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180176。 ,當液位上升時 ,翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅、白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實際高度，從而實現(xiàn)液位的指示。 磁性液位控制器 ◎ UQK磁性液位控制器 利用磁性浮子隨液位變化而升或降，使檢測管內(nèi)的干簧管開關(guān)動作，送出接點信號。 ●結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝維修。 ●應用廣泛，價格低廉。 磁翻柱液位計 UHZ517系列磁翻柱液位計最顯著的特點是液體介質(zhì)與指示器完全隔離，所以在任何情況下都非常安全、可靠、耐用，而且各種型號的液位計配上液位報警、控制開關(guān) ，可實現(xiàn)液位或界位的上、下限越位報警，控制或聯(lián)鎖。 浮球液位控制器 ◎ UQKRE液位浮動開關(guān) 采用意大利 MAC3公司的元件組裝。利用重力與浮力的原理設(shè)計。主要包括浮標和微動開關(guān)，當液位變化，浮標內(nèi)的開關(guān)通、斷。 浮球液位控制器 ◎ UQK浮球液位控制器 由測量和輸出兩部分組成，當液位變化時，浮球隨之上下移動，從而使磁鋼擺動。根據(jù)磁性同性相斥原理，使觸點接通或斷開 頂裝式磁翻柱液位計 液位計根據(jù)浮力原理和 磁性耦合作用研制而成。 當液位上升時 ,翻柱由白 色轉(zhuǎn)為紅、白界位處為 容器內(nèi)介質(zhì)液位的實際 高度，從而實現(xiàn)液位的 指示。 第一節(jié) .云母水位計 云母水位計是玻璃水位計的一種 ,屬于直讀式 液位計 。 優(yōu)點 :結(jié)構(gòu)簡單 ,使用方便 ,價格便宜 ,可以自制 。 在液位測量中得到廣泛應用 。 缺