流量計(jì)量是計(jì)量科學(xué)技術(shù)的組成部分之一做好這一工作對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率都具有重要作用。渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)中的主要種類(lèi)在我公司的液體流量計(jì)中渦輪流量計(jì)占大部分所以在檢定渦輪流量計(jì)的過(guò)程中遇到過(guò)一些問(wèn)題使檢定工作不能進(jìn)行下去或檢定結(jié)果不合格。本文將對(duì)渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理、檢定中遇到一些主要問(wèn)題及解決方法予以闡述。

　　1 渦輪流量計(jì)的工作原理與結(jié)構(gòu)

　　1.1 渦輪流量計(jì)的工作原理

　　渦輪流量計(jì)的原理示意圖如圖1所示在管道中心安放一個(gè)渦輪兩端由軸承支撐。當(dāng)流體流過(guò)管道時(shí)沖擊渦輪葉片對(duì)渦輪產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在一定流量范圍內(nèi)對(duì)一定流體介質(zhì)粘度渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比。由此流體流速可通過(guò)渦輪旋轉(zhuǎn)角速度得到從而可以計(jì)算得到通過(guò)管道的流體流量。

　　渦輪的轉(zhuǎn)速通過(guò)裝在機(jī)殼外的傳感線圈來(lái)檢測(cè)。當(dāng)渦輪葉片切割由殼體內(nèi)永久磁鋼產(chǎn)生的永久磁力線時(shí)就會(huì)引起線圈中的磁通變化傳感線圈將檢測(cè)到的磁通周期變化信號(hào)選入前置放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、整形產(chǎn)生與流速成正比的脈沖信號(hào)送入單位換算與流量積算電路得到并顯示累積流量值;同時(shí)亦將脈沖信號(hào)送入頻率-電流轉(zhuǎn)換電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電流量進(jìn)而指示瞬時(shí)流量值。

　　1.2 渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)

　　1.2.1 渦輪

　　渦輪由導(dǎo)磁不銹鋼材料制成裝有螺旋狀葉片。葉片數(shù)量根據(jù)直徑變化而不同2～24片不等。渦輪質(zhì)量要求盡可能小。

　　1.2.2 軸承

　　軸承一般采用滑動(dòng)配合的硬質(zhì)合金軸承要求耐磨性能好。

　　1.2.3 前置放大器

　　前置放大器由磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換器與放大整形電路兩部分組成。磁電轉(zhuǎn)換器一般采用磁阻式它由永久磁鋼及外部纏繞的感應(yīng)線圈組成。當(dāng)流體通過(guò)渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片在永久磁鐵正下方時(shí)磁阻最小兩葉片空隙在磁鋼下方時(shí)磁阻最大，渦輪旋轉(zhuǎn)不斷地改變磁路的磁通量使線圈中產(chǎn)生變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)送入放大整形電路變成脈沖信號(hào)。

　　輸出脈沖的頻率與通過(guò)流量計(jì)的流量成正比。其比例系數(shù)K為

　　K=f/qV

　　式中 f—渦輪流量計(jì)輸出脈沖頻率;

　　qV—通過(guò)流量計(jì)的流量。

　　該比例系數(shù)稱為渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)。

　　1.2.4 信號(hào)接受與顯示

　　信號(hào)接收與顯示器由系數(shù)校正器。加法器和頻電轉(zhuǎn)換器組成其作用是將從前置放大器送來(lái)的脈沖信號(hào)變成累積流量和瞬時(shí)流量并顯示。

　　2 檢定設(shè)備及原理

　　我公司檢定渦輪流量計(jì)所用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備為紅、燃油流量校驗(yàn)臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)體積管型流量校準(zhǔn)方法。由侍服電機(jī)、精密標(biāo)準(zhǔn)體積管、測(cè)長(zhǎng)光柵及相應(yīng)控制設(shè)備組成。檢定過(guò)程采用計(jì)算機(jī)控制、窗式軟件操作。

　　3 問(wèn)題及解決方法

　　在檢定渦輪流量計(jì)時(shí)有時(shí)會(huì)遇到流量計(jì)示值誤差(用儀表系數(shù)K計(jì)算示值誤差)不合格、標(biāo)準(zhǔn)采集不到信號(hào)、二次儀表不顯示或顯示結(jié)果超差等現(xiàn)象。出現(xiàn)這些現(xiàn)象時(shí)有時(shí)流量計(jì)并不是不合格因此要對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行分析最后得出正確結(jié)論。

　　3.1 流量計(jì)示值誤差(用儀表系數(shù)K計(jì)算示值誤差)不合格

　　檢定渦輪流量計(jì)尤其是檢定紅油渦輪流量計(jì)時(shí)由于渦輪流量計(jì)出廠時(shí)一般都用水進(jìn)行標(biāo)定所以當(dāng)檢定介質(zhì)為紅油時(shí)因其粘度系數(shù)較大一般的流量計(jì)用紅油介質(zhì)檢定后都達(dá)不到出廠時(shí)的準(zhǔn)確度。這樣就應(yīng)該適當(dāng)提高流量計(jì)的下限值或適當(dāng)降低流量計(jì)的準(zhǔn)確度。還有的流量計(jì)具有分段修正的功能這樣即使用儀表系數(shù)K計(jì)算出的總的示值誤差不合格但經(jīng)過(guò)分段修正后流量計(jì)每一流量段的示值誤差能達(dá)到準(zhǔn)確度要求這樣該流量計(jì)仍然合格。當(dāng)然前提條件是流量計(jì)重復(fù)性要合格。

　　3.2 標(biāo)準(zhǔn)采集不到信號(hào)

　　檢定渦輪流量計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備為流量計(jì)提供24V或12V直流電并且采集流量傳感器輸出的脈沖信號(hào)。當(dāng)檢定渦輪流量計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備無(wú)法采集流量計(jì)的輸出信號(hào)時(shí)首先應(yīng)檢查信號(hào)線連接是否正確若正確就應(yīng)該測(cè)試一下流量計(jì)是否有信號(hào)輸出。如果沒(méi)有信號(hào)輸出流量計(jì)或放大器損壞流量計(jì)不合格。如果有信號(hào)輸出那么就應(yīng)該測(cè)試流量計(jì)輸出信號(hào)的幅值及其頻率，然后調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備控制臺(tái)上的“脈沖信號(hào)幅值選擇”和“脈沖信號(hào)放大倍數(shù)選擇”使其對(duì)應(yīng)相應(yīng)的幅值和放大倍數(shù)直至標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可采集到信號(hào)為止。當(dāng)即使調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備也無(wú)法采集到信號(hào)時(shí)可用頻率計(jì)采集流量計(jì)輸出信號(hào)的頻率然后根據(jù)公式K=f/qV ,代入頻率及標(biāo)準(zhǔn)流量值計(jì)算出流量計(jì)的儀表系數(shù)。

　　3.3 二次儀表不顯示或顯示結(jié)果超差

　　若二次儀表不顯示所檢流量值那么首先還是應(yīng)該檢查連線是否正確即電源線、信號(hào)線(頻率信號(hào)還是電流信號(hào))等是否連接正確。如果連接正確仍不能顯示流量值那二次儀表?yè)p壞。

　　當(dāng)二次儀表顯示流量值超差時(shí)要檢查儀表系數(shù)設(shè)置是否正確。當(dāng)其具有分段修正的功能時(shí)，時(shí)代超聲波探傷儀不要只輸入一個(gè)儀表系數(shù)值要根據(jù)檢定結(jié)果輸入每一流量段的儀表系數(shù)值至少三點(diǎn)。這樣就能保證全量程流量示值誤差合格。

　　4 結(jié)論

　　總之由于渦輪流量計(jì)的種類(lèi)繁多接線方式也各不相同所以在檢定渦輪流量計(jì)時(shí)有些問(wèn)題要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析不要貿(mào)然下結(jié)論。