脈衝渦輪流量計的結構原理與安裝注意事項及運行維護

摘（zhāi）要（yào）：流動物體的（de）準確測量一直是（shì）個難題，特別在鋼鐵行業。鋼鐵廠由於在生產中產生粉塵多，振動劇烈和高溫、潮濕等（děng）原因，儀表工（gōng）作（zuò）環境較差，要保（bǎo）證測量數據的長期準確可（kě）靠難（nán）度更大（dà）。而（ér）現在，企業（yè）管理考核對數據準確性的（de）要求越來越高。形勢逼迫我們（men）必須提高工作質量，拿出符合考核要求的數據產品。對於流體的測量現在已經有品種繁多的各種測量原理的流量（liàng）儀表。經過多年（nián）安（ān）裝、使用和維護實踐，本人認為脈衝渦輪流量計用於鋼廠工業用水的計量效果較理想。現將（jiāng）其總（zǒng）結，供大家參考。
一 脈（mò）衝渦輪流量計的（de）工作原理（lǐ）和組成結構
應用法拉*電磁感應定律作為測量（liàng）原理（lǐ）的脈衝渦輪流（liú）量計（jì），是目前工業中測量導電液體流量的常用儀表。它的應用很廣，可以測量各種（zhǒng）腐蝕性介質以及帶有懸浮顆粒的漿（jiāng）液。其工作（zuò）原理如圖（一）所示：

設在均勻磁場中，垂直於磁場方向有一個直徑為D的管道。管道由（yóu）不導磁的（de）材料製成管道（dào）內表麵襯掛絕緣襯裏。當導（dǎo）電的液體在導管中流動時，則導電液（yè）體切割磁力線，於是在和磁場及流（liú）動方（fāng）向垂直方（fāng）向上產生（shēng）感應電勢，如安（ān）裝一對電*，則電*間產生和流速成正比例的（de）電勢差。
E=BDν×10-8伏
其中：E----感（gǎn）應（yīng）電勢（伏）
B----磁感應強度（高斯）
D----管道內徑（厘米（mǐ））
ν---- 液體在管道中的（de）平均速度（厘米/秒）
實際使（shǐ）用中的脈衝渦輪流量計，都是采用交變磁場工作，此時
B=Bmax×simωt
E=Bmax×simω×D×ν×10-8
=（4Q/Dπ）×10-8×Bmax×simωt=KQ
其中K=4×10-8×Bmax×simωt/πd
流量Q=πde×10-8/4 Bmax×simωt即感應電勢（shì）E和流量Q成正比。
對於一台（tái）儀表來說，磁感應強度是（shì）已知的，並（bìng）且基（jī）本不變。所（suǒ）以，隻要（yào）設法測出E，則流（liú）量Q就知道了。
二 脈衝渦輪流量計的（de）安裝
1.脈衝（chōng）渦輪流（liú）量（liàng）計的安裝（zhuāng）位置可以自己（jǐ）根據需要選擇，並且其傳感器可以傾斜或者垂直安裝。但是不管采用何種形式的（de）安裝，都要注意二個電*的軸線必須大致在水平方向上（shàng）。如圖二所示。

2.注意（yì）脈衝渦輪流量（liàng）計的傳感器要安裝在能保證測量管中充滿被（bèi）測介質，不能有非滿管或有氣泡聚集在測（cè）量管中的現象（xiàng）。所以 不要把傳感器安裝在管道的*高處，而要安裝在較低的向上（shàng）傾斜的管（guǎn）道上。在垂直（zhí）管道上安裝時，不要安裝（zhuāng）在液體流向自上而下，而要安裝在自下而上的管道上。不可將傳感器安裝在水泵的入口處，因為此處很容易形成真空（kōng），影響（xiǎng）計量效果。
3.傳感器時要注意傳感器上箭頭的（de）方向，是指液體流動的方向。
4.脈衝渦輪流量計的傳感器對震動不敏感，但如果安裝（zhuāng）在震動較強的地方時，需要在安裝傳感器的管道二側加支撐。
5.被測介質是嚴重汙濁液體（tǐ）過容易在管道結垢的液體，可以在安裝傳感器的測量管道上加一個（gè）旁通管，以便於拆卸（xiè）清（qīng）洗（xǐ）。如圖三所（suǒ）示。

對於DN≥350的管道，如果增加旁通管成本較高，也可以采用刮刀式電（diàn）*的傳感（gǎn）器，當需要清理傳感器電*上的汙物時，可以打開外殼蓋板（bǎn），旋轉幾（jǐ）圈旋鈕就可以了。也可以采用可拆卸電*式的傳感器（qì），拆卸電*時，可帶壓進行，不（bú）影響工藝設（shè）備（bèi）運行。但是，以上兩種製式清洗傳感器的電*，如果傳感器的測量管（guǎn）道被（bèi）嚴重汙染結構後，還是需要將傳感器拆卸清洗。
6.在脈衝渦輪流量計傳感器安裝的要求上（shàng），對直管段長度的要求一般在傳感器上遊不小於10個D(D為（wéi）管道（dào）的直徑)，在下遊側不小於2D。但在實際的安裝中，地處山區受到地裏環境的製約，特別是大（dà）口徑管道，要滿足上遊側10個D較困難，根（gēn）據我們的實踐，上遊（yóu）側一般能保證5個D計量效果也不錯。
7.對轉換（huàn）器（qì）的（de）安裝，一般安裝在室內，不要直接暴露在陽光下就可以了（le）。
8.脈衝渦輪流量計接地環的安裝，針對（duì）工藝管道的內表麵沒（méi）有絕緣層、有絕（jué）緣塗層和具有陰*保護的三種不同的管道，要采用（yòng）三種不同的安裝方式（shì）。
三 脈衝（chōng）渦輪流量計的運行和維護
脈衝渦輪流量計在運行中出現的（de）故障是指流量計經調試並正常運行一段時間（jiān）後出現的（de）故障。常見的運行期故（gù）障一般由（yóu）流量傳感器內（nèi）壁有附著層、雷（léi）電打擊、運（yùn）行環境條件變（biàn）化以及係統零位改變等因（yīn）素引起（qǐ）的。
1. 傳感器內壁附著層
如果測量的介質是髒汙流體，運行一（yī）段時間後，常會在傳感器內壁集聚附著層而產生故障。這些故障往往（wǎng）是由於附著層的電導率（lǜ）太大或太小造成的。若附著物為絕緣層，則電*回路將出現短路，儀表不能正常工作（zuò）；若附著層電導（dǎo）率顯著高於流體電導（dǎo）率，則電*回路將出現短路，儀表也（yě）不能正常工（gōng）作。所以，應及時清（qīng）除脈衝渦輪流量計測量管（guǎn）內（nèi）的附著（zhe）結垢層。
2. 雷電打擊
雷擊容易在儀表線路中感（gǎn）應出（chū）高電壓和浪湧電流，使儀表損壞（huài）。它主要通（tōng）過電源線，勵磁線圈或傳感器與轉換（huàn）器之間（jiān）的（de）流（liú）量信號線等途徑引入，尤其是（shì）從控製室電源線引（yǐn）入的占絕大部分。
3. 環境條件變化
在調試（shì）期間（jiān）由於環境條件尚好（如沒有幹擾（rǎo）），流量計工作正常，此（cǐ）時往（wǎng）往容易疏忽安（ān）裝條（tiáo）件（如接（jiē）地並不怎麽良好）。在（zài）這種（zhǒng）情況下，一（yī）旦環境條件變（biàn）化，運行（háng）期間出現新的幹擾源，如附近管道上進行電（diàn）焊，附近安裝了大型變壓器等。就會幹擾儀表（biǎo）的正常工作，輸出信號就會（huì）出現波動。
4.係統的零點變化
正常運行情況下，脈衝渦輪流量（liàng）計的係統零點隨著係統的長（zhǎng）期運行而使元器件老化，勵磁線圈絕緣強（qiáng）度降低，測量電**化與汙染、係統接地電阻（電位）增加等因素均會造成係統零點的變化與漂移。所以，要（yào）定期檢查（chá）流量計的係統零點，進行（háng）調整和（hé）維護（hù）。脈衝渦輪流量計的係統零點在傳感器充滿介質且不流動時出現。此時可對係統進行零點調整。
四（sì） 結束語（yǔ）
在工業水計量中（zhōng），我們以前使用過標準孔板、阿（ā）牛巴流量計以及超聲波流量計，通過（guò）比較脈（mò）衝渦輪流量計較適（shì）合在銅（tóng）鐵廠用於工（gōng）業水的（de）計量，因為它（tā）有很多特點：1.精度較高，完全能滿足生產工藝的要求；2.冬天無需考慮防凍保暖的問題；3.階躍能源，幾乎沒有壓力損失4.性能較（jiào）穩定，維護量很小。在實際使（shǐ）用中（zhōng）效果較理想。

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