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    氣體渦輪流量計的組成和系數的核算辦法

    發布時間:2021-03-16  瀏覽:1790次  字號:  

      氣體渦輪流量計是一種速度式流量計,是近些年來敏捷發展起來的新式表面,這種流量計具有精度高、壓力丟失小、量程比大等利益,可測量多種氣體或液體的瞬時流量和流體總量,并可輸出0-10mADC或4-20mA?DC信號,與調節表面配套操控流量。今天我們就來介紹一下關于氣體渦輪流量計的組成還有它的作業原理更重要的還有它的表面系數的核算辦法介紹:
    氣體渦輪流量計的組成
      氣體渦輪流量計主要由渦輪流量變送器和指示積算儀組成。渦輪流量變送器把流量信號轉換成電信號,由指示積算儀顯現被測介質的體積流量和流體總量。
    氣體渦輪流量計的作業原理
      流體流經傳感器殼體,因為葉輪的葉片與流向有必定的角度,流體的沖力使葉片具有轉動力矩,戰勝抵觸力矩和流體阻力矩之后葉片旋轉,在力矩平衡后轉速安穩,在必定條件下,轉速與流速成正比,因為葉片具有導磁性,它處于信號檢測器(由*磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉的葉片切開磁力線,周期性地改動線圈地磁通量,從而使線圈兩端感應出電脈沖信號,此信號通過擴大器的擴大整形,構成有必定幅度的接連的矩形波,可遠傳至顯現表面,顯現出流體的體積流量或總量。
    氣體渦輪流量計表面系數的理論表達式
      作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個:流體通過渦輪時對葉片產生的切向推進力矩M1;流體沿渦輪表面流動時產生的粘滯抵觸力矩M2;軸承的抵觸力矩M3;磁電轉換器對渦輪產生的電磁反作用阻力矩M4。
      由此可建立渦輪的運動微分方程:
      (1)
      式中:J為渦輪的轉動慣量;ω為渦輪的旋轉角速度;τ為時間。
      當流量恒守時,渦輪達到勻速轉動,,所以M1= M2 + M3 + M4。根據文獻[2],推進力矩可表明為:
      M1 = a1qv2 - a2ωqv (2)
      式中:a1、a2為與渦輪傳感器結構和流體密度有關的系數;qv為流量,L/s。
      因為氣體渦輪流量計在量程范圍內歸于紊流作業區,固以下核算只考慮紊流時的情況。反作用力矩中的M2,在紊流時可近似表明為:
      M2 = a3qv2 (3)
      一般M3和M4相關于M2比較小,但為了提高核算精度,這兒根據文獻[3]推導出了它們的表達式:
      M 3 = a4ω2/3 (4)
      M4 = a5ω3 (5)
      分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經收拾可得:
      qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)
      式中:a6、a7、a8為經收拾后的概括系數。
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