渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器和數顯儀表組成。
渦輪流量計原理示意圖如圖3所示―1.在管道中心放置渦輪,兩側由軸承支撐。當流體通過(guò)管道時(shí),它會(huì )沖擊渦輪葉片,產(chǎn)生驅動(dòng)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,對于一定的流體介質(zhì)粘度,渦輪的旋轉角速度與流體流速成正比。因此,通過(guò)渦輪的旋轉角速度可以獲得流體流速,然后通過(guò)管道計算流體流量。
渦輪轉速通過(guò)安裝在殼體外的傳感線(xiàn)圈進(jìn)行檢測。當渦輪葉片切割殼體內**磁鋼產(chǎn)生的磁感線(xiàn)時(shí),會(huì )引起傳感線(xiàn)圈內的磁通變化。傳感線(xiàn)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)送到單位轉換和流量計算電路獲取并顯示累積流量值;同時(shí),脈沖信號發(fā)送到頻率電流轉換電路,將脈沖信號轉換為模擬電流,從而指示瞬時(shí)流量值。
渦輪流量計整體原理框用見(jiàn)圖33―2所示.
被測流體沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉,渦輪速度隨流量變化,即流量大,渦輪速度大,然后通過(guò)磁電轉換設備將渦輪速度轉換為相應頻率的電脈沖,前放大器放大后,送入數字顯示儀表進(jìn)行記錄和顯示,根據單位時(shí)間脈沖數和累計脈沖數可獲得瞬時(shí)流量和累計流量。
渦輪變送器的工作原理是當流體沿著(zhù)管道的軸向流動(dòng)并沖擊渦輪葉片時(shí),就會(huì )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。在渦輪旋轉的同時(shí),葉片定期切割電磁鐵產(chǎn)生的磁感應線(xiàn),改變線(xiàn)圈的磁通量。根據電磁感應原理,脈沖電勢信號將在線(xiàn)圈中感應到,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;ξ流量指數。
ξ它是渦輪變送器的重要特性參數。不同的儀器有不同的儀器ξ,并隨儀器的長(cháng)期磨損而變化;其含義是單位體積流量通過(guò)變送器時(shí)變送器輸出的脈沖數。
渦輪變送器輸出的脈沖信號,前置于放大器放大后,送入數顯儀表,即可實(shí)現流量測量。