自动检测技术涡轮流量计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,提 纲,6.1 概述,6.2 涡轮流量计,6.3 容积式流量计,6.4 浮子流量计,6.5 旋涡流量计,6.6 节流流量计,6.7电磁流量计,6.8 超声流量计,6.9 质量流量计,6.10 流量计校验,提 纲6.1 概述,1,6.2.1 涡轮流量计的结构及原理,涡轮流量计的工作原理,6.2.1 涡轮流量计的结构及原理 涡轮流量计的工作原理,2,天大泰和,美国GPI,天大泰和美国GPI,3,艾默生丹尼尔系列液体涡轮流量计,艾默生丹尼尔系列液体涡轮流量计,4,天津华水气体涡轮,天津华水气体涡轮,5,数轮式气体涡轮,数轮式气体涡轮,6,美国GPI夹装式涡轮,美国GPI夹装式涡轮,7,微小流量测量涡轮流量计的工作原理,微小流量测量涡轮流量计的工作原理,8,自动检测技术涡轮流量计课件,9,外壳,导向架,叶轮：直叶片、螺旋叶片,轴承：滑动、滚动,信号检测放大器：,磁电转换原理,电涡流原理,光电转换,霍尔开关、磁敏电阻,涡轮流量传感器的结构：,外壳 涡轮流量传感器的结构：,10,（3）信号检测放大器工作原理：,切割磁力线，在叶片上产生感应电势，耦合到线圈上产生信号，经放大后输出。,信号脉冲频率：,流量：,（3）信号检测放大器工作原理：切割磁力线，在叶片上产生感应电,11,式中：,K,涡轮流量计的,仪表系数,，1/L或1/m,3,。,单位体积流量的脉冲数。,信号检测放大器工作原理：,理想情况:,K,应为一常数。,信号脉冲频率：,流量：,式中：信号检测放大器工作原理：理想情况:K 应为一常数。信,12,6.1.2 涡轮流量计特性分析,对叶轮作受力分析：,流体对叶轮的,推动力矩,T,r,；,轴与轴承之间的,机械摩擦阻力矩,T,rm,；,流体对涡轮的,粘性阻力矩,T,rf,；,信号检测器放大器的,电磁阻力矩,T,re,；,6.1.2 涡轮流量计特性分析 对叶轮作受力分析：,13,类比：,叶轮的转动惯量为,J,，运动速度为,根据牛顿第二运动定律可写出涡轮的运动方程为：,在涡轮正常运动之后：,T,re,较小;始动时影响并不小。,有,类比：叶轮的转动惯量为J，运动速度为根据牛顿第二运动定律可写,14,式中，,r,平均半径。,分析,f,，且仅分析圆周上的受力,f,r,即可。,根据动量定理,：力学中物体所受冲量 等于动量的变化量，考虑涡轮进、出口的周向动量变量。,以下分析推动力矩,Tr,：,式中，r平均半径。以下分析推动力矩Tr：,15,进口速度分析：,1,经导向架的轴向来流速度,1,来流速度u,1,与圆周方向夹角,u,r1,1,在圆周向分量，即,进口速度分析：,16,出口速度分析：,u,2,sin,2,出口速度u,2,的水平方向分量,u,2,cos,2,出口速度u,2,的圆周向分量,2,出口速度u,2,与圆周方向夹角,u,2,流体离开涡轮叶片的绝对速度,出口速度分析：u2sin2出口速度u2的水平方向分量,17,根据动量定理：,时间内流过的流体体积,流体对叶轮的,推动力,进入涡轮的流体,在圆周方向的动量变化,：,根据动量定理：时间内流过的流体体积流体对叶,18,根据流体力学中的,连续性方程,，进、出口轴向流量相等：,根据流体力学中的连续性方程，进、出口轴向流量相等：,19,出口速度分析：,叶轮在平均半径r处的旋转线速度：,流体对于出口涡轮叶片的相对速度,流体离开涡轮叶片的绝对速度,2,出口速度u,2,与圆周方向夹角,出口速度分析：叶轮在平均半径r处的旋转线速度：流体对,20,图中：,因此：,式中，为叶轮结构角，螺旋升角。,图中：因此：式中，为叶轮结构角，螺旋升角。,21,推动力矩：,代入力矩平衡方程：,得：,其中：,推动力矩：代入力矩平衡方程：得：其中：,22,Z,是叶轮叶片数；,f,是脉冲频率。,仪表系数：,可整理为：,反映仪表的性能,；,Z 是叶轮叶片数；f 是脉冲频率。仪表系数：可整理为：反映仪,23,涡轮流量计的特性分析：,理想特性曲线,假设：，则有 ，式中均为叶轮的几何参数，故,K,是一常量。,涡轮流量计的特性分析：,24,始动流量 ，反映涡轮的,灵敏度,。,阻力矩中主要为机械摩擦阻力矩,T,rm,，流体粘性阻力可忽略，。,输出脉冲频率为零，即,整理得：,始动流量 ，反映涡轮的灵敏度。,25,实际特性曲线与流量变化的关系，此时,a 流体层流流动时：,为动力粘度,故,实际特性曲线与流量变化的关系，此时a 流体层流流动时：为,26,b 流体处于湍流流动状态时：,b 流体处于湍流流动状态时：,27,涡轮流量计粘度补偿,涡轮流量计粘度补偿,28,仪表系数,K,随,脉冲频率,f,与运动粘度,的比值,而变化的曲线非常相近，可称之为通用曲线。可得拟和公式,通用曲线法,仪表系数K随脉冲频率f与运动粘度的比值而变化的曲线非常相近,29,6.2.3 涡轮流量计的特点,精度高：,液体0.15%0.5%，气体1%1.5%；,重复性好：,0.05%0.2%；,量程比宽：1050：1；,脉冲信号输出，抗干扰能力强；,耐压高、压力损失小、反应速度快；,有,可动部件,，易磨损；,对介质有一定的清洁度要求；,需要,前后直管段,分别为10D和5D。,特点：,6.2.3 涡轮流量计的特点精度高：液体0.15%0.5%,30,安装：,除特殊设计涡轮流量传感器应,水平安装,；,涡轮上游和下游直管段长度应分别大于10D和5D；,流体,流动方向,应和传感器上的箭头指向一致；,在传感器上游安装过滤器避免流体中杂质的影响；,测量易气化液体，应安装,消气器,；,流体不能完全充满管路时，应安装背压管；,调节阀、温度计、压力计等应安装在,涡轮下游,；,为检修方便，应设置旁路管道。,安装：除特殊设计涡轮流量传感器应水平安装；,31,使用：,根据被测流体的,粘度,选择不同设计的涡轮传感器；,根据被测流体的,温度,、压力、密度确定传感器仪表系数；,为防止涡轮发生气蚀，应保证涡轮前压力高于该液体气化压力。,根据被测流体为涡轮选用合适的,轴承,。,使用：根据被测流体的粘度选择不同设计的涡轮传感器；,32,维护：,定期拆洗，并检查各部件；,注意轴和,轴承磨损,情况，并及时更换磨损了的轴和轴承；,注意每运行一年，应进行全面检查、检定仪表系数。,传感器拆下不用时，应在,清洗后,两端加保护套，妥善保存。,维护：定期拆洗，并检查各部件；,33,