關(guān)于食品級(jí)渦輪流量計(jì)的工作原理與結(jié)構(gòu)，下面小編給大家淺析一下，供大家參考，希望對(duì)大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。
1、渦輪流量計(jì)的工作原理
渦輪流量計(jì)的原理如圖3-1所示。渦輪機(jī)放置在管道的中心，兩端由軸承支撐。當(dāng)流體通過管道時(shí)，它撞擊渦輪葉片并在渦輪上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在一定的流量范圍內(nèi)，在一定的流體介質(zhì)粘度下，渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體速度成正比。這樣，通過渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度就可以得到流體的流量，從而可以計(jì)算出通過管道的流體的流量。
渦輪機(jī)的速度由安裝在外殼外部的傳感器線圈測(cè)量。當(dāng)渦輪葉片切割外殼中永磁鋼產(chǎn)生的磁力線時(shí)，會(huì)引起傳感器線圈中的磁通變化。傳感器線圈將檢測(cè)到的磁通周期變化信號(hào)送入前置放大器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大整形，產(chǎn)生與流量成正比的脈沖信號(hào)，送入單位轉(zhuǎn)換和流量累加電路，得到并顯示累計(jì)流量值;同時(shí)將脈沖信號(hào)送入變頻電流轉(zhuǎn)換電路，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流，進(jìn)而指示瞬時(shí)流量值。
2、渦輪流量計(jì)的構(gòu)造
流體通過外殼的入口流入。 一對(duì)套筒座通過支架固定在管道的中心軸上，渦輪安裝在軸承上。 渦輪上下游的支架上裝有輻射狀整流板，用于引導(dǎo)流體，避免流體自旋改變渦輪葉片作用角。 傳感線圈安裝在渦輪上方的外殼外側(cè)，用于接收磁通變化信號(hào)。
主要組件描述如下
(1) 渦輪
渦輪機(jī)由導(dǎo)磁不銹鋼制成并具有螺旋葉片。葉片的數(shù)量根據(jù)直徑的不同而不同，從2片到24片不等。為了使渦輪對(duì)流量有良好的響應(yīng)，要求質(zhì)量盡可能小。渦輪葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的一般要求如下：葉片傾角10°-15°（氣體），30°-45°（液體）；葉片重疊P為1-1.2；刀片與內(nèi)殼的間隙為0.5-1mm。
(2) 軸承
渦輪軸承一般采用滑動(dòng)硬質(zhì)合金軸承，需要良好的耐磨性。
當(dāng)流體通過渦輪時(shí)，對(duì)渦輪產(chǎn)生軸向推力，使鈾軸承的摩擦力矩增大，加速鈾軸承的磨損。為了消除軸向力，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取水力平衡措施。該方法的原理如圖3-3所示。由于渦輪處的直徑DH略小于前后支撐處的直徑Ds，渦輪截面內(nèi)的流動(dòng)截面擴(kuò)大，速度降低，靜水壓力P升高。P的靜水壓力將起作用抵消部分軸向推力。
(3) 前置放大器
前置放大器由磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器和放大整形電路組成，如圖3-4所示。
國(guó)內(nèi)普遍采用磁電轉(zhuǎn)換器，由永磁鋼和外繞感應(yīng)線圈組成。當(dāng)流體通過轉(zhuǎn)輪時(shí)，當(dāng)葉片在永磁鋼正下方，兩葉片之間的間隙在磁鋼下方時(shí)，磁阻達(dá)到最大值。渦輪旋轉(zhuǎn)，不斷地改變磁路的磁通量，使線圈中不斷變化的感應(yīng)電位送入放大整形電路，成為脈沖信號(hào)。輸出脈沖的頻率與通過流量計(jì)的流量成正比，其比例系數(shù)K為
K 等于 (3-1)。
式中 F——渦輪流量計(jì)輸出脈沖頻率；
Qv——通過流量計(jì)的流量。
該比率系數(shù)也稱為渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)。
(4) 信號(hào)接收與顯示
信號(hào)接收器和顯示器內(nèi)部有系數(shù)校正器、加法器和變頻器等，其作用是將來自前置放大器的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成累積流量和瞬時(shí)流量并顯示。
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