气体涡轮流量传感器的结构形式

  仪器仪表网 ·  2012-09-22 07:17  ·  21150 次点击
1.轴流型涡轮流量传感器轴流型涡轮流量传感器是常用的结构,也是涡轮流量计中的主导产品。该结构的叶轮轴中心与管道轴线重合,涡轮叶片与叶轮轴成一定的夹角,当与轴同向的流体流人时推动涡轮旋转,在一定的流速范围内,转速和流速成正比。轴流型气体涡轮流量传感器又分经济型和标准型两种。其中经济型结构简单,表体长度短,一般采用不加油的自润滑轴承,但准确度较低,适合手非长期连续运行,间断使用的场合。标准型适合于长期连续运行场合,设计有人口和出口整流器,一般采用加油轴承,计量准确度较高。轴流型涡轮流量传感器有下述三种结构形式:(1)止推式涡轮流量传感器如图1所示,其中图(a)与图(b)为轴尖止推类型,采用平面或球面点接触,接触点在传感器轴线上,其优点是摩擦力矩很小,可用于较低的下限流量,但缺点是大流量时磨损严重。图(c)为端面点接触止推型,端头呈球形,轴承为平面型。此类结构仅用于小口径(DN≤15mm)传感器,发挥其灵敏度高的特点。这类结构一般用于液体涡轮流量传感器,在气体涡轮流量传感器设计中一般不采用。(2)反推式涡轮流量传感器如图2所示,图(a)申在输入端面处的压力pH降低,产生反推力;图(b)是流体经前面孔引入产生反推力;图(c)表示流体由后反向推。反推式结构的优点是在一定流量范围内可使叶轮处于浮游状态,轴向不存在接触点,无端面摩擦和磨损,可延长使用期限。反推式设计在液体和气体涡轮流量传感器中都有应用。轴流式气体涡轮流量传感器和液体涡轮流量传感器结构的差别:由于气体密度远小于液体密度,流体推动力矩小,两者在结构参数上有显著差别。气体涡轮流量传感器要加大涡轮轮毂半径,缩小流道截面积,使气流流速加大且集中经过叶片边缘。因气流流速很高,要用较小冲角的叶片。一般为降低摩擦阻力矩,采用滚动轴承,并对轴承系统注入润滑剂。它能冲洗掉轴承表面的微粒,延长轴承寿命。多孔状的储油室能在换加润滑剂期间向轴承持续供油。
2.切向式涡轮流量传感器图2所示为用于微流量测量的切向式涡轮流量传感器。流体由叶轮的切向流过,冲击其叶片旋转。由于被测流量小,为加大流体对叶轮的冲力,入口处装有喷嘴,可以更换喷嘴孔径以调节流量范围。一般用于液体测量,在气体上很少使用。3.自校正双涡轮流量传感器如图3所示,自校正双涡轮流量传感器内部有两个涡轮,一个是主测量涡轮,另外在下游还有一个更小螺旋角的自由旋转涡轮,称为参比涡轮。在结构上,主测量涡轮与参比涡轮完全不相连接,实际相当于将两台涡轮流量计装在一个表体内。由于参比涡轮螺旋角小,不驱动计数机构,轴承采用强固的陶瓷滚珠和永久性密封润滑,因此可看作为一台高可靠性的标准表,可由两叶轮的转速差自动校正流量特性的变化,提高并保持计量准确度。实验表明,仪表的准确度常可达到0.5%。特别适用于交易金额较大的大流量用户。4.插入式涡轮流量传感器插入式涡轮流量传感器主要用于测量大型管道的流量。将小的涡轮流量测量头插到管道的平均流速点或最大流速点,通过测量局部小面积的流量从而推算出通过管道的整体流量。涡轮流量测量头可为轴向型也可以是切向型,可在不断流的情况下插入或取出测量头进行维护或检修。

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