渦輪流量計工作的大致流程,其由負責(zé)流量檢測部分的流量傳感器和采集數(shù)據(jù)及顯示數(shù)據(jù)的流量顯示儀表兩部分組成。
渦輪流量傳感器主要由殼體1、導(dǎo)向體2、葉輪3、軸和軸承5、信號檢出器及壓緊圈6組成,同時還應(yīng)配有與之相配合的前連接管7和后連接管8。具體各個部件的配合如圖2所示。
(1)殼體。殼體是傳感器的主體部分,其起到承受被測液體的壓力、固定安裝檢測部件、連接管道的作用,殼體采用不導(dǎo)磁不銹鋼或硬質(zhì)合金制造。對于大口徑傳感器,亦可用碳鋼與不銹鋼組合的鑲嵌結(jié)構(gòu),殼體外壁裝信號檢出器。
(2)導(dǎo)向體。在傳感器進出口裝有導(dǎo)向體,其對流體起導(dǎo)向整流以及支承葉輪的作用,通常選用不導(dǎo)磁不銹鋼或硬鋁材料制作。
(3)渦輪。亦稱葉輪,是傳感器的檢測部件,其由高導(dǎo)磁性材料制成。葉輪有直板葉片、螺旋葉片和丁字形葉片等幾種,亦可用嵌有許多導(dǎo)磁體的多孔護罩環(huán)來增加有一定數(shù)量葉片渦輪旋轉(zhuǎn)的頻率,葉輪由支架中軸承支承,與殼體同軸,其葉片數(shù)視口徑大小而定。葉輪幾何形狀及尺寸對傳感器性能有較大影響,要根據(jù)流體性質(zhì)、流量范圍、使用要求等設(shè)計,葉輪的動平衡很重要,直接影響儀表的性能和使用壽命。
(4)軸與軸承。其支承葉輪旋轉(zhuǎn),需有足夠的剛度、強度和硬度、耐磨性、耐腐蝕性等。其決定著傳感器的可靠性和使用期限。傳感器失效通常是由軸與軸承引起的,因此它的結(jié)構(gòu)與材料的選用以及維護是重要問題。
(5)信號檢出器。常用變磁阻式,由長久磁鐵、導(dǎo)磁棒(鐵芯)、線圈等組成。長久磁鐵對葉片有吸引力,產(chǎn)生磁阻力矩,小口徑傳感器在小流量時,磁阻力矩在諸阻力矩中成為主要項,為此將長久磁鋼分為大小兩種規(guī)格,小口徑配小規(guī)格以降低磁阻力矩。輸入信號有效值在10mV以上的可直接配用流量計算機,配上放大器則輸出伏級頻率信號。
(6)壓緊圈。為了固定導(dǎo)向體,應(yīng)配有合適的壓緊圈。
(7)前后連接管。為了能更加準確地測量液體的流量,殼體前后應(yīng)該連接長度相當(dāng)于管徑10倍以上的前連接管和相當(dāng)于管徑5倍以上的后連接管。