摘要：渦輪(lún)流量計 是(shì)一種速度(dù)式流量測(ce)量儀表，因(yīn)其有測量(liàng)範圍度寬(kuān)、精度高、耐(nai)高壓、抗幹(gan)擾能力強(qiang)、結構緊湊(còu)、容易維修(xiu)等特點，在(zai)冶金、化工(gōng)等行業流(liu)量測量中(zhōng)得到了廣(guǎng)泛的❌應用(yong)。通🔞過介紹(shao)渦輪流👄量(liang)計的結構(gòu)、工作原💛理(li)以及不鏽(xiù)鋼廠退火(huǒ)爐天然氣(qì)測量中渦(wo)輪流量🌍計(jì)的應用情(qing)況、出現的(de)故障和解(jie)決辦法，得(de)出使用 智(zhì)能渦輪流(liú)量計 應注(zhu)意的幾點(dian)事項。
　　流量(liàng)測量的方(fang)法有很多(duō)，測量儀表(biǎo)的種類也(ye)是多種👅多(duō)樣。渦輪流(liu)量計是一(yī)種速度式(shì)流量儀表(biao)，它的精度(du)很高，一般(bān)可達到指(zhi)示值的0.2%～0.5%，而(ér)且在線性(xìng)流量💰範圍(wei)内，即使流(liú)量有所變(bian)化也不會(hui)降低累計(ji)精度。此外(wài)，還具有耐(nai)高壓、測量(liàng)範圍寬，數(shù)字信号輸(shū)出，容易維(wei)修等特點(dian)，因而得到(dao)了廣泛的(de)應⭐用。
1渦輪(lún)流量計的(de)結構
　　渦輪(lun)流量計在(zài)結構上主(zhu)要由渦輪(lún)、軸承以及(ji)前置放大(da)器‼️組成。其(qí)結構如圖(tú)1所示。

　　其中渦輪(lun)是由具有(you)導磁性能(neng)的不鏽鋼(gāng)材料制成(chéng)‼️的，裝有🈲螺(luó)旋狀葉片(pian)，葉片數量(liang)根據直徑(jìng)變化而不(bu)同，2～24片不等(deng)🍓。通常爲了(le)使渦輪對(duì)流速變化(hua)的響應特(tè)性好，渦輪(lun)的質🐆量應(yīng)該盡可能(néng)㊙️的小。渦🔴輪(lun)流量計的(de)軸承可分(fen)爲滾珠軸(zhou)承和滑動(dong)軸承兩種(zhong)。滾珠軸承(cheng)因材料易(yi)受腐蝕，同(tong)時在滾珠(zhu)之間存在(zai)異物時會(huì)産生急劇(jù)磨損等缺(quē)點，因此目(mù)前主要采(cǎi)用耐🔞磨性(xing)能好的如(rú)聚四氟🚶乙(yǐ)烯、石墨碳(tàn)化鎢等材(cái)料做成的(de)滑動軸承(chéng)。前置放大(dà)器（圖1中的(de)脈沖信号(hào)放大器）的(de)作用是将(jiang)渦輪旋轉(zhuan)的次數變(biàn)換成電脈(mò)沖輸出，通(tōng)常采用的(de)都是磁式(shì)前置放大(da)器。
　　前置放(fàng)大器由磁(cí)電感應轉(zhuǎn)換器與放(fàng)大整形電(dian)路兩部💁分(fèn)組成，示意(yì)圖見圖2所(suo)示。

　　磁電(dian)轉換器國(guo)内一般采(cǎi)用磁阻式(shì)，它由永久(jiǔ)磁鋼🌍及外(wai)😍部纏繞的(de)感應線圈(quan)組成。當流(liú)體通過使(shǐ)葉輪旋轉(zhuan)時，葉片在(zài)🌈永久♋磁鋼(gang)正下方時(shi)磁阻最小(xiǎo)，兩葉片空(kōng)隙在磁鋼(gang)下方時磁(cí)阻最📐大，渦(wō)輪旅轉，不(bú)斷地改變(biàn)磁路🈚的磁(ci)通量，使線(xian)圈中🙇‍♀️産生(shēng)變化的感(gǎn)應電勢，送(song)入放大整(zheng)形電路，變(bian)成脈沖信(xìn)号🥵。
2渦輪流(liu)量計的工(gōng)作原理
　　渦(wo)輪流量計(jì)是一種速(sù)度式的流(liú)量測量儀(yi)表，其工作(zuo)原🌈理示意(yì)圖如圖3所(suo)示，流量測(ce)量的核心(xīn)部分是渦(wō)輪流量傳(chuán)感器，它🐅主(zhu)要是由葉(ye)輪和磁電(dian)感應線圈(quan)兩部分組(zǔ)成，葉輪的(de)軸心與管(guan)道中心是(shi)一緻的🔞，可(kě)以自由🏃🏻轉(zhuǎn)動，葉輪的(de)葉片與流(liu)體流動方(fāng)向成一定(ding)角度。因此(cǐ)，當流體流(liú)過管道時(shi)，渦輪就會(hui)在流體沖(chong)擊下沿管(guan)道軸向旋(xuan)轉，其旋轉(zhuǎn)速率會随(suí)着流量不(bu)同而變化(hua)，流速越高(gāo)，流體的動(dòng)能就越大(da)，渦輪的轉(zhuǎn)動速度也(yě)就越快🥰。代(dài)表着流體(tǐ)流量大小(xiǎo)的渦輪轉(zhuǎn)速經磁電(dian)感應放大(dà)器轉換爲(wei)一定頻率(lǜ)的⭐電脈沖(chòng)，再通過顯(xiǎn)示儀👣表進(jìn)行🐕積算和(hé)顯示（圖1）。

　　渦(wō)輪流量計(ji)通常是通(tong)過不同的(de)計算方法(fǎ)，可以分别(bie)對㊙️瞬時流(liu)量和累計(jì)流量進行(háng)顯示。而當(dāng)儀表殼體(tǐ)内永久🔴磁(cí)鋼産生的(de)磁力線被(bèi)旋轉的渦(wō)輪葉片切(qie)割時，就會(huì)引起磁感(gǎn)應線圈磁(cí)通量的變(bian)化，進而磁(cí)通周期變(biàn)化信号經(jīng)過前置放(fàng)大器的放(fang)大、整形📱，就(jiu)會産生與(yǔ)流速成正(zheng)比的脈沖(chong)信号，脈沖(chòng)信号經🧡流(liu)量積算電(diàn)路換算後(hòu)顯示累積(ji)流量值，同(tóng)時經頻率(lǜ)電流轉🚶換(huan)電路轉換(huàn)成模拟電(diàn)流⚽量，進而(ér)顯示瞬時(shi)流量值。
3渦(wō)輪流量計(ji)的應用情(qing)況
　　酒鋼不(bu)鏽鋼廠退(tuì)火爐溫度(du)控制燃燒(shao)系統中，天(tiān)然🆚氣的測(ce)📧量采用的(de)是德國制(zhì)造的DE250Z100-40B型帶(dài)電子計數(shu)器的渦輪(lún)流量計，它(tā)屬于ElsterQ系列(liè)，ElsterQ系列渦輪(lun)流量計是(shi)一種穩定(dìng)耐用和精(jīng)度好的是(shi)用于所需(xu)求的工業(yè)計量儀表(biǎo)。同🏒時還具(jù)有自潤滑(huá)軸承，使得(de)流量計不(bú)需要維護(hù)。該流量計(ji)配有一個(gè)電子計數(shù)器，除了能(néng)夠記錄實(shí)際的工🏃🏻‍♂️況(kuàng)流量（Vb，m3）外，它(tā)還🔆可以顯(xiǎn)示瞬時流(liu)量（Qb,m3/h）以及某(mǒu)一天的流(liú)👣量和日期(qī)。這就方便(biàn)了用戶很(hen)容易計算(suan)某一段時(shi)間内天然(ran)氣的用量(liang)。除此之外(wai)，該流量計(ji)還♋具有結(jié)構緊🐕湊、流(liu)量測量範(fàn)圍寬、計量(liang)精度與流(liú)體的物理(li)的特性（如(ru)密度、溫度(dù)和💜壓力等(deng)）無關的特(te)點。不鏽鋼(gang)廠退火🔱爐(lú)🙇🏻天然氣測(cè)量的範圍(wéi)有兩種：分(fèn)别是32～650m3/h和0～1000m3/h，它(ta)們各自分(fen)布🌈在🤟不鏽(xiù)鋼熱退火(huǒ)和冷退火(huǒ)酸洗線的(de)2#爐膛的7個(ge)區上，流量(liàng)計的數據(jù)接🛀口輸出(chū)均符合🔴國(guó)家标準，E200Namur輸(shu)出符合💋标(biāo)準DINEN50227；光接口(kou)符合标準(zhǔn)EN1434-ZVEI；M-BUS接口符合(hé)标準EN1413。
4存在(zai)的問題和(hé)解決辦法(fǎ)
　　不鏽鋼退(tui)火爐天然(ran)氣流量測(ce)量用渦輪(lun)流量計外(wài)觀如圖4所(suo)示，該渦輪(lún)流量計與(yu)國産渦輪(lún)流量計在(zài)結構👈上有(you)些不同，主(zhu)要區别是(shi)前置放大(dà)部分是由(yóu)機械齒輪(lún)傳動機構(gou)實現，以及(jí)磁感應脈(mo)沖轉換機(jī)構不同，但(dàn)💁工作原理(lǐ)都是将渦(wō)輪的轉速(su)轉換成一(yi)定頻率的(de)脈沖信号(hao)。該渦輪流(liú)量計的使(shǐ)用壽命根(gen)據現場使(shǐ)用和維護(hù)經驗看大(dà)概是5～6年，自(zi)不鏽鋼廠(chang)2008年年底投(tou)産以來，該(gāi)渦輪流量(liàng)計已經全(quan)部更換過(guò)一次。通常(cháng)情況下儀(yí)表運行穩(wen)定無故☁️障(zhang)發生，但随(suí)着使用年(nian)限的增加(jia)，也會發生(sheng)一些問題(tí)和故障。常(cháng)📧見的問題(ti)和故障有(you)兩個：一是(shi)天然氣流(liú)量正常，但(dàn)🐅儀表指示(shi)不正常，有(you)卡滞現象(xiàng)；二是天然(ran)氣流量無(wú)😄增加或減(jiǎn)少，但儀表(biao)指示值減(jian)小。

　　由于該(gāi)渦輪流量(liàng)計的整體(tǐ)結構是密(mì)閉封裝免(miǎn)維護的，所(suǒ)以對于以(yǐ)上存在問(wen)題和故障(zhang)，首先檢查(cha)了連接線(xiàn)路是否斷(duàn)路，其次是(shi)渦輪流量(liàng)計的内外(wai)連接軸位(wèi)置是否在(zai)中心軸線(xian)上🔴，結果發(fa)現渦輪轉(zhuǎn)盤支撐軸(zhou)磨損并出(chū)現卡滞現(xian)象。經過仔(zǎi)細觀察和(he)研究，調整(zhěng)托盤與齒(chi)輪箱底座(zuo)間隙支撐(cheng)🚩軸距離長(zhǎng)度🚶0.5mm，同時保(bǎo)證連接軸(zhóu)與托盤平(píng)面垂直，内(nei)外連接軸(zhóu)位置在中(zhong)心🈲軸線上(shàng)，一是保證(zhèng)托盤和底(dǐ)座有一定(ding)間隙，不産(chan)生摩擦卡(kǎ)滞，二是保(bao)證連接軸(zhóu)轉動靈活(huo)。這樣處理(li)後，以上的(de)兩個問題(ti)故障全都(dou)解決，同時(shi)經過重新(xīn)比對校驗(yàn)，使得渦輪(lun)流量計又(you)能📧正常使(shǐ)用🧑🏽‍🤝‍🧑🏻和運轉(zhuan)。
5結語
　　随着(zhe)科學技術(shù)的不斷發(fā)展，渦輪流(liu)量計不斷(duàn)向着高精(jīng)度和免維(wéi)護方向發(fā)展，對于這(zhe)類流量計(ji)，通過🐆不鏽(xiù)鋼退火爐(lu)天然氣測(ce)量渦輪流(liu)量計的長(zhǎng)期使用維(wei)護，以及在(zai)🔞使用中♌出(chu)現的故障(zhang)和處理經(jing)驗，得到以(yi)下結論：爲(wei)了使渦輪(lún)流量計正(zheng)常運行，一(yī)是要☀️保障(zhang)流量計安(an)裝時嚴格(ge)按照安裝(zhuang)說明參數(shu)和條件精(jing)準安裝；二(èr)是要經常(cháng)檢查和定(dìng)期校驗，以(yǐ)保證流量(liang)計的正确(que)測♈量和計(ji)量；三是嚴(yan)格按照使(shǐ)用說明書(shu)操作和使(shǐ)用，以最大(dà)限度的延(yan)長使用壽(shòu)命；四是出(chū)現故障時(shí)，仔細檢查(chá)儀表安裝(zhuāng)位置、軸承(chéng)等可見部(bu)分是否與(yu)最初使用(yòng)時出現一(yi)定偏差，電(dian)源線和信(xìn)号線是📱否(fǒu)完好，流量(liang)⛷️管道是否(fǒu)堵塞等，然(ran)後研究解(jiě)⭐決對策，排(pái)除故障；五(wu)是爲了節(jie)約成本、物(wu)盡其用，在(zai)壽命周期(qi)之内不要(yào)輕易給出(chu)更換流量(liang)計的決定(ding)。

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