涡轮流量计的工作原理与结构

作者：时间：2013-09-10 来源：网络收藏

1．涡轮流量计的工作原理

涡轮流量计的原理示意图如图3-1所示。在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑。当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。由此，流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量。

涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测。当涡轮叶片切割由壳体内永久磁钢产生的磁力线时，就会引起传感线圈中的磁通变化。传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器，对信号进行放大、整形，产生与流速成正比的脉冲信号，送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值；同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值。

涡轮流量计总体原理框用见图3-2所示。

2．涡轮流量计的构造

流体从机壳的进口流入。通过支架将一对袖承固定在管中心轴线上，涡轮安装在轴承上。在涡轮上下游的支架上装有呈辐射形的整流板，以对流体起导向作用，以避免流体自旋而改变对涡轮叶片的作用角度。在涡轮上方机壳外部装有传感线圈，接收磁通变化信号。

下面介绍主要部件。

(1)涡轮

涡轮由导磁不锈钢材料制成，装有螺旋状叶片。叶片数量根据直径变化而不同，2-24片不等。为了使涡轮对流速有很好的响应，要求质量尽可能小。

对涡轮叶片结构参数的一般要求为：叶片倾角10°-15°(气体)，30°-45°（液体）；叶片重叠度P为1-1．2；叶片与内壳间的间隙为0．5-1mm。

(2)轴承

涡轮的轴承一般采用滑动配合的硬质合金轴承，要求耐磨性能好。

由于流体通过涡轮时会对涡轮产生一个轴向推力，使铀承的摩擦转矩增大，加速铀承磨损，为了消除轴向力，需在结构上采取水力平衡措施，这方法的原理见图3-3所示。由于涡轮处直径DH略小于前后支架处直径Ds，所以，在涡轮段流通截而扩大，流速降低，使流体静压上升ΔP，这个ΔP的静压将起到抵消部分轴向推力的作用。

图3-3 水力平衡原理示意图