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涡轮流量计计算方法
点击次数:发布时间:2011-06-16 09:07

涡轮流量计核算办法

涡轮流量计当被测流体流过传感器时,在流体效果下,叶轮受力扭转,其转速与管道均匀流速成正比,叶轮的转变周期地改动磁电转换器的磁阻值。涡轮流量计核算检测线圈中的磁通随之发作周期性转变,发生周期性的感应电势,即电脉冲旌旗灯号,经扩大器扩大后,送至显示仪表显示。

  国表里学者提出很多理论流量方程,它们合用于各类传感器构造及流体任务前提。至今涡轮仪表特征的水动力学特征依旧不很清晰,它与流体物性及活动特征有复杂的关系。比方当流场有旋涡和非对称速度散布时水动力学特征就十分复杂。不克不及用理论式推导仪表系数,仪表系数仍需由实流校验确定。然则理论流量方程有宏大的适用意义,它可用于指点传感器构造参数设计及现场运用前提转变时仪表系数转变规则的猜测和预算。

  涡轮流量计核算的流量方程可分为两种:适用流量方程和理论流量方程。

  (1) 涡轮流量计适用流量方程

  qv=f/k 公式1

  qm=qvρ 公式2

  式中 qv, qm ……辨别为体积流量,m3/s,质量流量,kg/s;

  f流量计输出旌旗灯号的频率,hz;

  k 流量计的仪表系数,p/m3。

  涡轮流量计的系数与流量(或管道雷诺数)的关系曲线如图2所示。由图可见,仪表系数可分为二段,即线性段和非线性段。线性段约为其任务段的三分之二,其特征与传感器构造尺寸及流体粘性有关。在非线性段,特征受轴承摩擦力,流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时,仪表系数跟着流量敏捷转变。压力损掉与流量近似为平方关系。当流量超越流量上限时要留意避免空穴景象。构造类似的tuf特征曲线的外形是类似的,它仅在系统误差程度方面有所分歧。

  涡轮流量计核算特征曲线

  传感器的仪表系数由流量校验安装校验得出,它完全不问传感器内部流体机理,把传感器作为一个黑匣子,依据输入(流量)和输出(频率脉冲旌旗灯号)确定其转换系数,它便于实践使用。但要留意,此转换系数(仪表系数)是有前提的,其校验前提是参考前提,假如运用时偏离此前提系数将发作转变,转变的状况视传感器类型,管道装置前提和流体物性参数的状况而定。

  (2) 涡轮流量计理论流量方程

  依据动量矩定理可以列出叶轮的活动方程

  公式3

  式中 j: 叶轮的惯性矩;

  dw/dt: 叶轮的扭转加快度;

  m1: 流体的驱动力拒;

  m2: 粘性阻力矩;

  m3: 轴承摩擦阻力矩;

  m4: 磁阻力矩。

  当叶轮以恒速扭转时, 0,则m1=m2 m3 m4。司理论剖析与实行验证可得

  公式4

  式中 n: 叶轮转速;

  qv: 体积流量;

  a: 与流体物性(密度、粘度等),叶轮构造参数(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: 与摩擦力矩有关的系数。

 
  
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