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氣體渦輪流量計的應用領(lǐng)域和工作原理
一、氣體渦輪流量計概述
氣體渦輪流量計主要用于工業(yè)管道中空氣,氮氣,氧氣,氫氣,沼氣,天然氣,蒸汽等介質(zhì)流體的流量測量,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度,、壓力,、溫度、粘度等參數(shù)的影響,。無可動機械零件,，因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定,。氣體渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作,。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表,。
氣體渦街流量計輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān),。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度,，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的,。氣體渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應能力,，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽,、空氣、氣體,、水,、液體的工況體積流量，配備溫度,、壓力傳感器可測量標況體積流量和質(zhì)量流量,，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
氣體渦街流量計為提高氣體的耐高溫及抗振動性能,，因其*的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）,、強振動（≤1g）的惡劣工況下使用。在實際應用中,，往往zui大流量遠低于儀表的上限值,，隨著負荷的變化，zui小流量又往往會低于儀表的下限值,，儀表并非工作在它的*工作段,，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工,、安裝都不方便,。
氣體渦街流量計為了使用方便，電池供電的就地顯示型氣體渦街流量計采用微功耗*,，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量,、累積流量等,。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量,。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,，從而顯示氣體的標況體積流量。
二,、氣體渦輪流量計應用場合
發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn),、供熱行業(yè);航空、航天,、造船,、核能及兵器行業(yè);機械、冶金,、煤礦及汽車制造行業(yè);石油,、化工行業(yè);醫(yī)藥、食品及煙灑制造行業(yè);森工,、農(nóng)墾及輕工行業(yè)等,。
三、氣體渦輪流量計工作原理
氣體渦輪流量計采用渦輪進行測量,。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速,，再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號。這種流量計用于檢測瞬時流量和總的積算流量,，其輸出信號為頻率,，易于數(shù)字化。圖中感應線圈和*磁鐵一起固定在殼體上,。當鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過磁鐵時,，磁路的磁阻發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應信號,。信號經(jīng)放大器放大和整形,，送到計數(shù)器或頻率計，顯示總的積算流量,。同時將脈沖頻率經(jīng)過頻率-電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時流量,。葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量，葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流過的總量,。渦輪流量計的輸出是頻率調(diào)制式信號,，不僅提高了檢測電路的抗干擾性，而且簡化了流量檢測系統(tǒng),。它的量程比可達10:1,精度在±0.2%以內(nèi),。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時間常數(shù)可達0.01秒。