渦輪流量計工作原理

渦輪流量計工作原理

　　渦輪流量計是流量中的一種常見類型，這種流量計可以對各種氣體和液體進行測量。它采用全新智能化的設計，在使用的時候可以保持高精度的測量。在使用的時候渦輪流量計的性能*，使用壽命很長，而且它有著很強的抗干擾能力，在使用的時候，渦輪流量計可能會遇到各種電磁的干擾，如果流量計的抗干擾能力不夠好，在使用的時候可能會影響流量計的測量精度。

　　渦輪流量計在使用的時候，功耗較小，并且采用不銹鋼的結(jié)構(gòu)，這樣可以保證在使用期間有著很強的防腐性能，不容易出現(xiàn)被腐蝕的情況，而且對于一些腐蝕性的介質(zhì)，渦輪流量計也可以很好地進行測量，不會受到限制。這種渦輪流量計體型很小，在使用期間如果出現(xiàn)故障，很容易將流量計拆開，方便使用者及時進行修理，而且在日常使用之后，需要對流量計進行清洗的時候，容易拆裝也使得使用者清洗起來更加的方便。

　　隨著中國節(jié)能減排的政策的持繼的能源結(jié)構(gòu)的變化，國內(nèi)的企業(yè)更多地在使用天然氣和其他類型的燃氣作為工業(yè)能源，目前目前燃氣計量廣泛使用的計量儀表的種類有多種，常見的主要有氣體渦輪流量計、旋進式流量計、氣體腰輪流量計、膜式燃氣表等。這些儀表在門站交接計量、工業(yè)用戶、商業(yè)用戶、居民用戶以及各級調(diào)壓站及工藝計量等用戶中有較多的使用，使用情況各不相同。由于要面對眾多的不同用戶，對于選擇合適的流量計量儀表顯得尤其重要，要選擇到合適的流量儀表就必須首先要了解各類儀表的特性。

　　二、燃氣流量計量儀表簡介

　　下面分別闡述這些流量計量儀表的原理、特點及主要技術參數(shù)。

　　（一）氣體渦輪流量計

　　氣體渦輪流量計的工作原理：當氣流進入流量計時，首先經(jīng)過特殊結(jié)構(gòu)的整流器并加速，在流體的作用下，渦輪克服阻力矩和磨擦力矩開始轉(zhuǎn)動。渦輪轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的電脈沖信號當力矩達到平衡時，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，渦輪的轉(zhuǎn)速與氣體流量成正比，并通過機械傳動及磁耦合聯(lián)接傳送至字輪計數(shù)器，直接測量氣體的工況體積總量，并通過配置流量補償儀，測量氣體的溫度、壓力、標準體積流量和總量。

　　1.精度

　　選用氣體渦輪流量計主要是看中其高精度。目前氣體渦輪流量計：市場為±0.5%R和±1.0%R，國內(nèi)市場為±1%R和±1.5%R以上精度指范圍度6：1或10：1。若縮小范圍度可提高度，若定點使用，在實流校準條件下度可大為提高。對于貿(mào)易交接計量，常配備在線校驗裝置，以便定期進行校驗。

　　2.對流體的要求

　　氣體渦輪流量計對流體的要求為潔凈（或基本潔凈）、單相及低粘度，沒有較大的顆粒、纖維等雜質(zhì)。

　　3.安裝條件方面

　　氣體渦輪流量計對管道內(nèi)流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流量是敏感的，進入傳感器應力充分發(fā)展管流，因此要根據(jù)傳感器上游側(cè)阻流件類型配備必要的直管段或整流器。若上游側(cè)阻流件情況不明確，一般推薦上游直管段長度不小于2D，下游直管段長度不小于1D，如安裝空間不能滿足上述要求，可在阻流件與傳感器之間安裝流動調(diào)節(jié)閥。

　　4.經(jīng)濟性

　　選用氣體渦輪流量計用于高精度場合，其經(jīng)濟因素應多方面考慮。儀表的購置費只是費用的一部分，還應考慮以下幾方面開支：輔助設備費；校驗費，為保持高精度必須經(jīng)常校驗，甚至在現(xiàn)場安裝一套在線校驗裝置，費用相當可觀；維護費，氣體渦輪流量計的易損件更換，它是保持高性能必需的。

　　(二)氣體旋進流量計

　　氣體旋進流量計的工作原理：當沿著軸向流動的流體進入流量傳感器入口時，漩渦發(fā)生體強迫流體進行旋轉(zhuǎn)運動，于是漩渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦流，旋渦流在文丘列管中旋進，到達收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速，當旋渦流進入擴散段，因回流作用強迫進行旋進式二次旋進轉(zhuǎn)。此時旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率與流經(jīng)旋進渦流量傳感器處流體的流速成正比，并為線性。兩個壓電傳感器檢測到微弱電荷信號經(jīng)前置放大器差動放大、濾波、整形后變成兩路頻率與流速成正比的脈沖信號，同時處理電路對兩路的脈沖信號進行相位比較和判別，剔除干擾信號，而對正常的流量信號進行計數(shù)處理。

　　1．主要技術參數(shù)為：

　　流量范圍：1.2-3600m3/h

　　儀表精度（±1.0%～±1.5%）R

　　儀表口徑：DN20～200mm

　　工作壓力：一般為≤1～1.6Mpa

　　2．對流體的要求

　　適用于介質(zhì)壓力較高（5kPa-30kPa以上，不同規(guī)格可使用zui低壓力不同），要求流量范圍度小于15:1，且對始動流量無特殊要求，不存在強烈震動，也不存在強烈的壓力波動的場合。

　　3．儀表受管道內(nèi)脈動流的影響，需配置長的直管段。一般推薦上游直管段長度不小于5D，下游直管段長度不小于1D，如安裝空間不能滿足上述要求，可在阻流件與傳感器之間安裝流動調(diào)節(jié)閥。

　　4．壓力損失較大，不適于低壓介質(zhì)使用。流量范圍度為15:1,但始動流量較高,不適于要求始動流量低的場合使用,如住宅區(qū)等。

　　（三）氣體腰輪流量計（也稱氣體羅茨流量計）

　　氣體羅茨流量計的工作原理：氣體羅茨流量計屬于容積式流量計，由兩個8字形轉(zhuǎn)子和一個緊固的流量檢測室組成，隨著氣體的通過，儀表入口和出口間產(chǎn)生的差壓作用在由高精密同步輪聯(lián)結(jié)在一起的一對腰輪上，從而驅(qū)動腰輪輪流旋轉(zhuǎn)。在這期間，腰輪與殼體內(nèi)壁形成的計量腔周期地充氣和排氣，腰輪的轉(zhuǎn)數(shù)與通過儀表的氣體體積量成正比。腰輪的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由多級齒輪系減速，然后經(jīng)磁性耦合傳送到計數(shù)器，累計流過的氣體總量。

　　1．主要技術參數(shù)為：

　　流量范圍：2.5-3500m3/h

　　儀表精度（±0.5%～±1.5%）R

　　儀表口徑：DN50～400mm

　　工作壓力：一般為≤1～1.6Mpa

　　2．儀表精度高，在全部流量儀表中PDF是精度zui高的一類；范圍度寬（30：1～100：1）。

　　3．儀表不受管道內(nèi)流場畸變的影響，無需配置長的直管段。特別適合在撬裝裝置中安裝。

　　4．羅茨流量計要靠流體能量推動測量元件，因此帶來相對高的壓力損失，低壓下壓力損失為200～500Kpa。

　　5．對介質(zhì)贓污較敏感，上游需要安裝過濾器。

　　（四）膜式燃氣表

　　機械式膜式燃氣表計量原理：當流動的氣體經(jīng)過燃氣表時，受到管道摩擦及機構(gòu)的阻擋，內(nèi)部的燃氣會在燃氣表進出口兩端產(chǎn)生壓力差，通過這個壓力差推動膜式燃氣表的膜片在計量室內(nèi)運動，并且?guī)优錃鈾C構(gòu)進行協(xié)調(diào)配氣，使得膜片的運動能夠連續(xù)往復的進行，膜式燃氣表通過內(nèi)部的機械結(jié)構(gòu)，把直線往復運動變成圓周運動，在通過圓周運動帶動機械滾輪計數(shù)器轉(zhuǎn)動，膜片每往復一次，就排出一定量體積，zui終滾輪轉(zhuǎn)過一個技術單元，實現(xiàn)滾輪旋轉(zhuǎn)計量顯示效果。

　　主要技術參數(shù)：

　　流量范圍 0.016 ～160m3/h，

　　儀表精度 （±1.5%～±2%）R ；*表精度為±2%；B級表精度為±1.5%，

　　zui大工作壓力為0.5～10Kpa，

　　壓力損失：G1～G10 ≤200Pa；G16～G65 ≤250 Pa，