機械表頭式氣體渦輪流量計的結構1.兩級整流器 2.渦輪 3.加油泵( 選用) 4.殼體 5.后導流體6.溫度傳感器 7.磁敏傳感器8.壓力傳感器 9.LCD 顯示屏10.體積修正儀 11.信號輸出接口。
氣體渦輪流量計實物圖片:
氣體渦輪流量計的結構設計
氣體渦輪流量計的結構設計是在通用渦輪流量計的基礎上增加相應的傳感器組件和微處理器構成的,主要由流量積算儀、溫度傳感器組件、壓力傳感器組件、渦輪流量傳感器四大部分組成。
(一)渦輪流量傳感器設計
渦輪流量傳感器由表體、整流器、渦輪、軸、軸承及信號檢測器組成。
(1)表體 表體是傳感器的主體部件,它起到承受被測流體的壓力、固定安裝檢測部件、連接管道的作用。表體采用不導磁的不銹鋼或硬鋁合金制造。表體從外壁裝人混度、壓力等信號檢測器。測壓孔取位于整流器距離進口1/2-2/3的位置,直徑不得大于3mm;測溫孔取位于渦輪定位座后2D以內。
(2)整流器在傳感器的進口安裝整流器,它對流體起導向整流以及支撐葉輪的作用。整流器的設計目的是調整氣流的速度分布剖面。整流器導流體的外徑設計同渦輪輪殼外徑。為了使流體的分布均勻,要將整流器設計成軸對稱結構。材質要求選用不導磁不銹鋼或硬鋁材料制作。
(3)渦輪 渦輪亦稱葉輪,是傳感器的檢測元件,它由高導磁性材料制成。葉輪有直板葉片、螺旋葉片和丁字形葉片等幾種,也可用嵌有許多導磁體的多孔護罩環來增加一定數量葉片渦輪旋轉的頻率。葉輪由支架中軸承支撐,與表體同軸,其葉片數視口徑大小而定。葉輪幾何形狀及尺寸對傳感器性能有較大影響,要根據流體性質、流量范圍、使用要求等設計。葉輪的動平衡很重要,直接影響儀表性能和使用壽命。葉輪是變送器的敏感元件,也是關鍵元件,所以葉輪的設計將直接影響到變送器的性能好壞。由于儀表常數k是葉片安裝角β、頂隙△r、葉柵重疊度以及流通截面的函數,所以選擇理想的葉輪結構參數是很重要的。
(4)軸與軸承 軸與軸承支撐葉輪旋轉,需有足夠的剛度、強度和硬度、耐磨性、耐腐蝕性等,它決定著傳感器的可靠性和使用期限。流量傳感器失效通常是由軸與軸承引起的,因此它的結構與材料的選用以及維護是很重要的。同時,軸承阻力矩的大小影響流量計的計量性能,為了提高計量的精度,得到好的小流量特性,對軸、軸承的設計原理原則使軸承阻力矩盡可能小。
(二)流量積算儀設計
1.流量積算儀的工作原理
流量積算儀是多功能電子式氣體體積校正儀,它接收流量脈沖信號,與高精度溫度、壓力傳感器配接,可完成采集溫度、壓力、流量脈沖信號,計算、記錄標準工況(P=101.325kPa,,T=273.15K,根據用戶要求可取T=273.15K)和實際工況下的瞬時及累積流量,記錄壓力、溫度及狀態參數,并對部分狀態進行報警。
主要功能如下:
①采集流量計的實測體積信號
②測量氣體溫度和壓力
③分別計算、顯示、記錄工況和標況瞬時流量,實時數據更新
④根據用氣單位、供氣單位等不同用戶情況,賦予不同的用戶權限,允許用戶根據實際情況變更數據,這樣利于用戶用氣管理
⑤信息顯示
⑥報警信號管理
⑦數據庫管理定時記錄累計體積、壓力、溫度等
⑧具備脈沖、模擬、RS-485多種輸出信號方式
⑨低功耗設計,內電源、外供電兩種供電方式結合,正常工作條件下,一般要求5年內無需更換電池
流量積算儀由溫度、壓力檢測模擬通道,流量檢測數字通道,以及微處理單元、液晶驅動電路和其他輔助電路組成,并配有外輸出信號接口,其工作原理如圖所示.從各傳感器送來的多路信號經轉換處理后,由微處理器按照氣體狀態方程代人公式運算,實現就地顯示和多種信號遠傳。