摘要：渦輪(lún)流量計 是(shi)一種速度(dù)式流量測(ce)量儀表，因(yin)其有測量(liang)範圍度寬(kuan)、精度高、耐(nài)高壓、抗幹(gàn)擾能力強(qiáng)、結構緊湊(cou)、容易維修(xiū)等特點，在(zài)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(liàng)計的👣結構(gòu)、工作原理(lǐ)以及不鏽(xiù)鋼廠退火(huo)爐天然氣(qì)測量中渦(wō)輪流量計(jì)的應用情(qíng)況、出現的(de)故🔆障和解(jie)決辦法，得(dé)出使用 智(zhi)能渦輪流(liu)量計 應注(zhu)意的幾點(dian)事項。
　　流量(liang)測量的方(fang)法有很多(duo)，測量儀表(biao)的種類也(yě)是多種多(duo)🔴樣🙇‍♀️。渦輪流(liu)量計是一(yi)種速度式(shi)流量儀表(biǎo)，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(xing)流量範圍(wéi)内🔅，即使流(liu)量有所變(biàn)化也不會(hui)降低累計(jì)精度。此外(wai)，還具有耐(nai)高壓☀️、測量(liàng)範圍寬，數(shù)字信号輸(shū)出，容易維(wéi)修等特🙇🏻點(diǎn)，因而得到(dào)了廣泛的(de)應用。
1渦輪(lun)流量計的(de)結構
　　渦輪(lun)流量計在(zai)結構上主(zhu)要由渦輪(lun)、軸承以及(jí)前置🈲放大(dà)器☂️組成。其(qí)結構如圖(tú)1所示。

　　其中渦輪(lún)是由具有(you)導磁性能(neng)的不鏽鋼(gāng)材料制成(cheng)的，裝有🐇螺(luó)旋狀葉片(pian)，葉片數量(liàng)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(dui)流速變化(hua)的響應特(tè)性好，渦輪(lun)的質量應(ying)該盡可能(néng)的小。渦輪(lun)流量計的(de)軸承可分(fèn)爲滾珠軸(zhóu)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(ju)磨損等缺(que)點，因此目(mù)前主要采(cǎi)用耐磨性(xìng)㊙️能好的如(ru)聚四氟乙(yi)烯、石墨碳(tan)化鎢等材(cai)料做成的(de)滑動軸承(cheng)。前置放大(da)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(zhuǎn)的次數變(biàn)換成電脈(mo)沖輸出，通(tōng)常采用的(de)都是磁☀️式(shi)前置☎️放大(da)器。
　　前置放(fang)大器由磁(cí)電感應轉(zhuǎn)換器與放(fang)大整形電(diàn)路兩部分(fen)組成，示意(yì)圖見圖2所(suǒ)示。

　　磁電(dian)轉換器國(guo)内一般采(cǎi)用磁阻式(shì)，它由永久(jiu)磁鋼🌈及外(wài)部纏🈲繞的(de)感應線圈(quan)組成。當流(liú)體通過使(shǐ)葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片在(zài)🙇‍♀️永久磁鋼(gāng)正下方時(shi)磁阻最小(xiao)，兩葉片空(kong)隙🔞在磁鋼(gāng)下方時磁(cí)阻最大，渦(wo)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(gan)應電勢，送(song)入放大整(zhěng)形電路，變(biàn)成脈沖信(xin)号。
2渦輪流(liu)量計的工(gong)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(suǒ)示，流量測(cè)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(zu)成，葉輪的(de)軸心與管(guǎn)道中心是(shì)一緻的，可(kě)以自由👌轉(zhuan)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(liu)過管道時(shi)，渦輪就會(huì)在流體沖(chòng)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(huà)，流速越高(gao)，流體的動(dong)能就越大(dà)，渦輪的🔆轉(zhuǎn)動速度也(ye)就越快。代(dài)表着流體(ti)流量大小(xiǎo)的渦輪轉(zhuǎn)速經磁電(diàn)感應放大(dà)器轉換爲(wei)一定頻率(lǜ)的電脈沖(chong)，再通過顯(xian)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(tōng)過不同的(de)計算方法(fa)，可以分🐇别(bie)💜對瞬👅時流(liú)量和累計(jì)流量進行(hang)顯示。而當(dang)儀表殼體(tǐ)内永久💃🏻磁(ci)鋼産生的(de)磁力線被(bei)旋轉的渦(wō)輪葉片切(qie)割時，就會(huì)引起磁感(gǎn)應線圈磁(ci)通量🔆的變(biàn)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(liú)量積算電(diàn)路🚶‍♀️換算後(hou)顯示累積(jī)流量值，同(tóng)時經頻率(lü)電流轉換(huan)電路轉換(huàn)成🔅模拟電(dian)流量，進而(er)顯示瞬時(shi)流量值。
3渦(wo)輪流量計(jì)的應用情(qíng)況
　　酒鋼不(bú)鏽鋼廠退(tui)火爐溫度(dù)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(lun)流量計，它(tā)屬于ElsterQ系列(lie)，ElsterQ系列渦輪(lun)流量計是(shì)一種穩定(ding)耐用和☎️精(jing)度好的是(shi)用于所需(xū)求的工業(ye)計量儀表(biao)。同時還具(ju)有⛷️自潤滑(hua)軸承，使得(de)流量計不(bu)需🌍要維護(hù)。該流量計(jì)配有一個(ge)電子計數(shu)器，除了能(néng)夠記錄實(shí)際的工況(kuang)流量（Vb，m3）外，它(tā)還可以顯(xiǎn)示瞬時流(liu)量（Qb,m3/h）以及某(mou)一♉天的流(liu)⭐量和日期(qī)。這就方便(bian)了用戶很(hen)容易計算(suan)某一段時(shi)間内天然(rán)氣的用量(liàng)。除此之外(wai)，該流量計(ji)還具有結(jie)構緊湊、流(liu)量🈲測量範(fan)圍寬、計量(liàng)精🔅度與流(liu)體的物理(lǐ)的特性（如(rú)密度、溫度(du)和壓力等(děng)）無關的特(te)點。不鏽鋼(gang)廠退火爐(lu)天然氣測(cè)量的範圍(wei)有兩種：分(fèn)别是32～650m3/h和0～1000m3/h，它(tā)們各自分(fèn)布在不鏽(xiù)鋼熱退火(huo)和冷退火(huo)酸洗線的(de)2#爐膛的7個(ge)區上，流量(liang)計的數據(jù)接口輸出(chū)均符合國(guo)家标準，E200Namur輸(shu)出符合标(biao)準DINEN50227；光接口(kǒu)符合标準(zhun)EN1434-ZVEI；M-BUS接口符合(he)标準EN1413。
4存在(zai)的問題和(hé)解決辦法(fǎ)
　　不鏽鋼退(tuì)火爐天然(ran)氣流量測(ce)量用渦輪(lun)流量計外(wai)觀如圖4所(suǒ)示，該渦輪(lun)流量計與(yu)國産渦輪(lun)流量計在(zài)✔️結構上有(yǒu)些不同，主(zhǔ)要區别是(shi)前置放大(da)部分是由(yóu)機械齒輪(lún)傳動機構(gou)實現，以及(jí)磁感應脈(mò)沖轉換機(ji)💋構不同，但(dan)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(hào)。該渦輪流(liu)量計的使(shǐ)用壽命根(gēn)據現場使(shi)用✨和維護(hù)經驗看大(dà)🐆概是5～6年，自(zì)不鏽鋼廠(chǎng)🎯2008年年底投(tou)産以來，該(gai)渦輪🌂流量(liàng)計已經全(quan)部更換過(guo)一🏃‍♀️次。通常(cháng)情況下儀(yí)🔞表運行穩(wen)定無故🔆障(zhang)💞發生，但随(sui)着使用年(nian)限的增加(jia)，也會發生(sheng)一些問題(tí)和故障。常(chang)見的問題(ti)和故障有(yǒu)兩個✉️：一是(shì)天然氣流(liu)量正常，但(dàn)儀表指示(shi)不🌏正常，有(yǒu)卡滞☀️現象(xiang)；二是天然(ran)氣流量無(wu)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(mian)維護的，所(suǒ)以對于以(yi)上存在問(wèn)題和故障(zhàng)，首先檢查(cha)了連接線(xian)路🌍是否斷(duan)路，其次是(shi)渦輪流量(liang)計的内外(wai)連接軸位(wei)置是否在(zai)中心軸線(xian)上💞，結果發(fa)✏️現渦輪轉(zhuan)盤支撐軸(zhóu)磨損并出(chū)現卡滞現(xiàn)象。經過仔(zǎi)細觀察和(he)研🍓究，調整(zheng)托盤與齒(chi)輪箱底座(zuò)間隙支撐(chēng)軸距離長(zhǎng)度0.5mm，同時保(bao)證連接軸(zhóu)與托盤平(píng)面垂直，内(nei)外連接軸(zhou)位置在中(zhong)心軸線上(shang)，一是保證(zheng)托盤和🤩底(di)座有一定(dìng)間隙🐪，不産(chǎn)生摩擦卡(ka)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(tí)故障全都(dou)解決，同時(shí)經過重新(xīn)比對校驗(yan)，使得渦輪(lún)流量計又(you)能正常使(shi)用㊙️和運轉(zhuan)。
5結語
　　随着(zhe)科學技術(shù)的不斷發(fa)展，渦輪流(liu)量計不斷(duàn)向着高精(jing)🔞度🙇🏻和免維(wei)護方向發(fā)展，對于這(zhè)類流量計(ji)，通過🔴不鏽(xiù)鋼退火爐(lú)天然氣測(ce)量渦輪流(liu)量計的長(zhǎng)期使用維(wei)護✔️，以及在(zài)使用中🔞出(chu)現的故障(zhang)和處理經(jīng)驗，得到以(yǐ)下結論：爲(wei)了使渦輪(lún)流量計正(zheng)常運📐行，一(yi)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(jīng)準安裝；二(er)是要經常(cháng)檢查和定(ding)期校驗，以(yi)保證流量(liàng)計的正确(què)測量和計(ji)量；三是嚴(yan)⚽格按照使(shǐ)用說明書(shu)操作和使(shi)用，以最大(da)限度的延(yán)長使用壽(shou)命；四是出(chū)現故障時(shi)，仔細檢查(cha)儀表🈲安裝(zhuāng)位置、軸承(cheng)等可見部(bù)分是否與(yǔ)最初使用(yòng)時出現一(yi)定偏差，電(diàn)源線🐪和信(xìn)号線是否(fǒu)完好，流量(liàng)管道是否(fǒu)堵塞等，然(ran)後研究解(jiě)決對策，排(pai)除故障；五(wǔ)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(chū)更換流量(liàng)計的決定(ding)。

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