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渦輪流量計
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渦輪流量計(以下簡稱TUF)是葉輪式流量(流速)計的主要品種,葉輪式流量計還有風速計、水表等。
在各種流量計中TUF、容積式流量計和科氏質量流量計是三類重復性、精確度最佳的產品,而TUF又具有自己的特點,如結構簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大(同樣口徑可通過的流量大)和可適應高參數(高溫、高壓和低溫)等。至今,這類流量計產品可達技術參數:口徑4-750mm,壓力達250MPa,溫度為-240-700℃,像這樣的技術參數其他兩類流量計則是難以達到的。
TUF廣泛應用于以下一些測量對象:石油、有機液體、無機液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。在國外液化石油氣、成品油和輕質原油等的轉運及集輸站,大型原油輸送管線的首末站都大量采用它進行貿易結算。在歐洲和美國TUF是僅次于孔板流量計的天然氣計量儀表,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸,壓力從0.8MPa到6.5MPa的氣體TUF,他們已成為優良的天然氣流量計。
盡管TUF的優良計量特性受到人們的青睞,可是給人的印象是由活動部件,使用期短,在選用時不免躊躇,經過人們的不懈努力,應該說情況大有改觀。
TUF作為最通用的流量計,其產品已發展為多品種、全系列、多規格批量生產的規模。應該指出,TUF除前述工業部門大量應用外,在一些特殊部門亦得到廣泛應用,如科研實驗、國防科技、計量部門,這些領域的使用恰好避開了其弱點(不適于長期連續使用),充分發揮其特點(高精度,重復性好,可用于高壓、高溫、低溫及微流量等條件)。在這些領域,大多是根據被測對象的特殊要求進行專門的結構設計,它們是專用儀表不進行批量生產。

第二節 工作原理


圖1所示為TUF傳感器結構圖,由圖可見,當被測流體流過傳感器時,在流體作用下,葉輪受力旋轉,其轉速與管道平均流速成正比,葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發生周期性變化,產生周期性的感應電勢,即電脈沖信號,經放大器放大后,送至顯示儀表顯示。
TUF的實用流量方程為
qv=f/K (7.1)
qm=qvρ (7.2)
式中 qv,qm-分別為體積流量,m3/s,
質量流量,kg/s;
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