您的当前位置: 首页 > 新闻中心 > 公司新闻

涡轮流量计作业原理

时间:2021-11-25 15:02:07 来源:九州体育滚球

  (简称 TUF )是叶轮式流量(流速计)的首要种类,叶轮式流量计还有风速计、水表等。涡轮流量计 TUF 由

  和转化显现仪组成,传感器选用多叶片的转子感触流体的均匀流速,然后推导出流量或总量。转子的转速(或转数)可用机械、磁感应、光电方法检出并由读出设备进行显现和传送记载。据称美国早在 1886 年即发布过第一个涡轮流量计 TUF 专利, 1914 年的专利以为涡轮流量计 TUF 的流量与频率有关。美国的第一台 TUF 是在 1938 年开发的,它用于飞机上燃油的流量丈量,仅仅直至二战后因喷气发动机和液体喷气燃料急需一种高精度、快速呼应的流量计才使它取得真实的工业运用。现在,它已在石油、化工、科研、国防、计量各部分中取得广泛运用。

  流量计中涡轮流量计 TUF 、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品,而涡轮流量计 TUF 又具有自己的特色,如结构简略、加工零部件少、重量轻、修理便利、流转才能大(相同口径可通过的流量大)和可习惯高参数(高温、高压和低温)等。至今,流量计产品可达技术参数:口径 4 一 750 mm ,压力达 250MPa ,温度为 -240 一 700 ℃ ,像这样的技术参数其他两类流量计是难以到达的。

  TUF 在以下一些丈量目标取得广泛运用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。在国外液化石油气、成品油和轻质原油等的转运及集输站,大型原油运送管线的首末站都很多选用它进行交易结算。在欧洲和美国涡轮流量计 TUF 是仅次于孔板流量计的天然气计量外表,仅荷兰在天然气管线 多台各种尺度,压力从 0 . 8MPa 到 6 . 5MPa 的气体涡轮流量计 TUF ,它们已成为优秀的天然气流量计。

  虽然 TUF 的优秀计量特性遭到人们的喜爱,可是给人的印象是有活动部件,运用期短,在选用时难免踌躇,通过人们的不懈努力,应该说状况大有改观。因为选用了特别的耐磨轴承,传感器不只可用于清洁介质,还可适用于微粒介质。国内某厂产品的均匀无故障作业时间( MTBF )到达 2 万 h ,在输油(成品油)管线h ,亦即基本上能够接连作业一年,与外表大修期共同起来。因为传感器的结构较为简略,失效后的可修理性较好,如此用户就定心了。据荷兰产品资料介绍,从前对 240 台运用 8 ~15 年的天然气 TUF 进行周期检定,发现外表的精确度的偏移仍在规则范围内。

  TUF 作为最通用的流量计,其产品已发展为多种类、全系列、多标准批量生产的规划。应该指出, TUF 除前述工业部分很多运用外,在一些特别部分亦得到广泛运用,如科研试验、国防科技、计量部分,这些范畴的运用刚好避开了其缺点(不适于长时间接连运用),充分发挥其特色(高精度,重复性好,可用于高压、高温、低温及微流量等条件)。在这些范畴,大多是依据被测目标的特别要求进行专门的结构规划,它们是专用外表不进行批量生产。

  20 世纪 90 时代中期国际范围内, TUF 出售台数和金额在流量外表总量中各占 9 %左右,年出售 19 万台左右;在我国 90 时代初出售台数占流量外表总量(不包括家用燃气表和水表及玻璃管浮子流量计)亦为 9 %左右,年出售 1 . 4 万台左右。 90 时代中期,出售有所下降,近来跟着天然气工业的敏捷发展又有上升趋势。

  7 . 1 所示为 TUF 传感器结构简图,由图可见,当被测流体流过传感器时,在流体效果下,叶轮受力旋转,其转速与管道均匀流速成正比,叶轮的滚动周期地改动磁电转化器的磁阻值。检测线圈中的磁通随之发生周期性改变,发生周期性的感应电势,即电脉冲信号,经扩大器扩大后,送至显现外表显现。 TUF 的流量方程可分为两种:有用流量方程和理论流量方程。

  流量计的外表系数与流量(或管道雷诺数)的联系曲线 所示。由图可见,外表系数可分为二段,即线性段和非线性段。线性段约为其作业段的三分之二,其特性与传感器结构尺度及流体粘性有关。在非线性段,特性受轴承冲突力,流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时,外表系数跟着流量敏捷改变。压力丢失与流量近似为平方联系。当流量超越流量上限时要留意避免空穴现象。结构类似的 TUF 特性曲线的形状是类似的,它仅在系统误差水平方面有所不同。

  传感器的外表系数由流量校验设备校验得出,它彻底不问传感器内部流体的活动机理,把传感器作为一个黑匣子,依据输人(流量)和输出(频率脉冲信号)确认其转化系数,它便于实践运用。但要留意,此转化系数(外表系数)是有条件的,其校验条件是参阅条件,假如运用时违背此条件系数将发生改变,改变的状况视传感器类型,管道装置条件和流体物性参数的状况而定。

  式中 J ― 叶轮的惯性矩; d /dt ― 叶轮的旋转加速度; Ml ― 流体驱动力矩; M2 ― 粘性阻力矩; M3 ― 轴承冲突阻力矩; M4 ― 磁阻力矩。当叶轮以恒速旋转时, Jd /d = 0 ,则 M1=M2+M3+M4 。经理论剖析与试验验证可得

  式中 n ― 叶轮转速; qv ― 体积流量; A ― 与流体物性(密度、粘度等),叶轮结构参数(叶片倾角、叶轮直径、流道截面积等)有关的系数; B ― 与叶片顶隙,流体流速散布有关的系数; C ― 与冲突力矩有关的系数。

  国内外学者提出许多理论流量方程,它们适用于各种传感器结构及流体作业条件。至今 TUF 外表特性的水动力学特性依旧不很清楚,它与流体物性及活动特性有杂乱的联系。比方当流场有旋涡和非对称速度散布时水动力学特性就非常杂乱。不能用理论式推导外表系数,外表系数仍需由实流校验确认。可是理论流量方程有巨大的有用含义,它可用于辅导传感器结构参数规划及现场运用条件改变时外表系数改变规则的猜测和预算 .

上一篇:【孔板流量计瑞海管道孔板流量计简图 下一篇:电磁流量计的精确度原理及在井下怎么做到精确定位战略

Copyright ©2019 九州体育滚球版权所有  

技术支持:九州体育滚球