摘要(yao)：渦輪流量(liang)計 是一種(zhong)速度式流(liu)量測量儀(yi)表，因其有(you)測量範圍(wei)度寬☎️、精度(du)高、耐高壓(ya)、抗幹擾能(neng)力強、結構(gou)緊湊、容易(yi)維修等特(te)點，在冶金(jin)、化工等行(hang)業流量測(ce)量中得到(dao)了廣泛的(de)㊙️應用。通過(guo)介紹渦輪(lun)流量計的(de)⭐結構、工作(zuo)原理以及(ji)不鏽鋼廠(chang)退火爐天(tian)然氣測量(liang)中渦輪流(liu)量計的應(ying)用情況、出(chu)現的故障(zhang)和解決辦(ban)法，得出使(shi)用 智能渦(wo)輪流量計(ji) 應注意的(de)幾點事項(xiang)。
　　流量測量(liang)的方法有(you)很多，測量(liang)儀表的種(zhong)類也是多(duo)㊙️種多樣❄️。渦(wo)輪流量計(ji)是一種速(su)度式流量(liang)儀表，它的(de)精度很高(gao)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，一般可達(da)♍到指示值(zhi)的0.2%～0.5%，而且在(zai)線性流量(liang)範圍内，即(ji)使流♉量有(you)所變化也(ye)不會降💋低(di)累計精度(du)。此外，還具(ju)有耐高壓(ya)、測量範圍(wei)寬，數字信(xin)号輸出，容(rong)易維修等(deng)特🈲點，因而(er)得到了廣(guang)泛的應用(yong)。
1渦輪流量(liang)計的結構(gou)
　　渦輪流量(liang)計在結構(gou)上主要由(you)渦輪、軸承(cheng)以及前置(zhi)放💔大器組(zu)成。其結構(gou)如圖1所示(shi)。

　　其中(zhong)渦輪是由(you)具有導磁(ci)性能的不(bu)鏽鋼材料(liao)制成的，裝(zhuang)有螺旋狀(zhuang)葉片，葉片(pian)數量根據(ju)直徑變化(hua)而不同，2～24片(pian)不等🔞。通常(chang)☎️爲了使渦(wo)🚩輪對流速(su)變化的響(xiang)應特性好(hao)，渦輪的質(zhi)量應該盡(jin)可能的小(xiao)。渦輪流量(liang)計的軸承(cheng)可分爲滾(gun)珠軸承和(he)滑動軸承(cheng)兩種。滾珠(zhu)軸承♍因材(cai)料易受腐(fu)蝕，同時在(zai)滾珠之間(jian)存在異物(wu)時會産生(sheng)急劇磨損(sun)等缺點，因(yin)此目前主(zhu)要采用耐(nai)磨性能好(hao)的如聚四(si)氟乙烯、石(shi)墨碳化鎢(wu)等材料做(zuo)成的滑動(dong)軸承。前置(zhi)放大器（圖(tu)1中的脈沖(chong)信号👄放大(da)器）的🈚作用(yong)是将渦輪(lun)旋轉的🐪次(ci)數變🎯換成(cheng)電脈沖輸(shu)🏃‍♀️出，通常采(cai)用的都是(shi)磁式前置(zhi)放大器。
　　前(qian)置放大器(qi)由磁電感(gan)應轉換器(qi)與放大整(zheng)形電路兩(liang)部分❤️組成(cheng)🐪，示意圖見(jian)圖2所示。

　　磁電轉換(huan)器國内一(yi)般采用磁(ci)阻式，它由(you)永久磁鋼(gang)及外部🌈纏(chan)☁️繞的感應(ying)線圈組成(cheng)。當流體通(tong)過使葉輪(lun)旋轉時，葉(ye)片在✂️永久(jiu)磁鋼正下(xia)方時磁阻(zu)最小，兩葉(ye)㊙️片空隙在(zai)磁鋼下方(fang)時🌈磁阻最(zui)大，渦輪🤩旅(lü)轉，不斷地(di)改變磁路(lu)的磁通量(liang)，使線圈中(zhong)産生變化(hua)🌈的感應電(dian)勢，送入放(fang)大整形電(dian)路，變成脈(mo)沖信号✌️。
2渦(wo)輪流量計(ji)的工作原(yuan)理
　　渦輪流(liu)量計是一(yi)種速度式(shi)的流量測(ce)量儀表，其(qi)工作原理(li)示意圖如(ru)圖3所示，流(liu)量測量的(de)核心部分(fen)是渦輪流(liu)量傳感器(qi)，它主要是(shi)由葉輪和(he)磁電感應(ying)線圈兩部(bu)🔱分組成，葉(ye)輪的軸心(xin)與管道中(zhong)心是一緻(zhi)的⛱️，可以自(zi)由轉動，葉(ye)輪的葉片(pian)與流體流(liu)動方向成(cheng)一定角度(du)。因此，當流(liu)體流過管(guan)道時，渦輪(lun)就會在流(liu)體㊙️沖擊下(xia)沿管📱道軸(zhou)向旋轉，其(qi)旋轉速率(lü)會随着流(liu)量不同而(er)變化，流速(su)越高，流💚體(ti)的動能就(jiu)越大，渦輪(lun)的轉動速(su)度也就越(yue)快🍉。代表着(zhe)流體流量(liang)大小的渦(wo)輪🐕轉速經(jing)磁🌍電感應(ying)放大器轉(zhuan)換爲一定(ding)頻率的電(dian)脈沖，再通(tong)過顯示儀(yi)表進行💁積(ji)算和顯示(shi)（圖🔞1）。

　　渦輪流(liu)量計通常(chang)是通過不(bu)同的計算(suan)方法，可以(yi)分别🌏對瞬(shun)時流量和(he)累計流量(liang)進行顯示(shi)。而當儀表(biao)殼體内永(yong)久👄磁鋼産(chan)生的磁力(li)線被旋轉(zhuan)的渦輪葉(ye)片切割時(shi)，就會引起(qi)磁感應線(xian)圈磁通量(liang)的變化，進(jin)而磁通周(zhou)期🈚變化信(xin)号經過前(qian)置🎯放大器(qi)的放大、整(zheng)形㊙️，就會産(chan)生與流速(su)成正比的(de)脈沖信号(hao)，脈沖信号(hao)經流量積(ji)算電路換(huan)算後顯示(shi)累積流量(liang)值，同時經(jing)頻率電流(liu)轉換電路(lu)轉換成模(mo)拟電流量(liang)，進而顯示(shi)瞬時流量(liang)值。
3渦輪流(liu)量計的應(ying)用情況
　　酒(jiu)鋼不鏽鋼(gang)廠退火爐(lu)溫度控制(zhi)燃燒系統(tong)中，天然氣(qi)的測量采(cai)用的是德(de)國制造的(de)DE250Z100-40B型帶電子(zi)計數器的(de)渦輪流量(liang)計，它屬于(yu)ElsterQ系㊙️列，ElsterQ系列(lie)渦輪流量(liang)計是一種(zhong)穩定耐用(yong)和精度好(hao)的是用🈲于(yu)所需求的(de)工業計💰量(liang)儀表。同時(shi)還具有自(zi)潤滑軸承(cheng)，使得流量(liang)計不需要(yao)維護。該流(liu)💞量計配有(you)一個電子(zi)計數器，除(chu)了能夠記(ji)錄實際的(de)工況流量(liang)（Vb，m3）外，它還可(ke)以顯示瞬(shun)時流量（Qb,m3/h）以(yi)及某一天(tian)的流量和(he)日期。這就(jiu)方🤞便了用(yong)戶很容易(yi)計算某一(yi)段時間🔴内(nei)天然氣的(de)用量。除此(ci)之外，該流(liu)量計還🈲具(ju)有結構緊(jin)湊、流量測(ce)量範圍寬(kuan)、計量精🙇🏻度(du)與流體的(de)物理的特(te)性😄（如密度(du)、溫度和壓(ya)力等）無關(guan)的特點。不(bu)鏽鋼廠退(tui)火爐天然(ran)氣測量的(de)範圍有兩(liang)種❄️：分别是(shi)32～650m3/h和0～1000m3/h，它們各(ge)自分布在(zai)不鏽鋼熱(re)退火和冷(leng)退火酸☎️洗(xi)線的2#爐膛(tang)的7個區上(shang)，流量計的(de)數據接口(kou)輸出均符(fu)合國家标(biao)準，E200Namur輸出符(fu)合标準DINEN50227；光(guang)接口符合(he)标準EN1434-ZVEI；M-BUS接口(kou)符合标準(zhun)EN1413。
4存在的問(wen)題和解決(jue)辦法
　　不鏽(xiu)鋼退火爐(lu)天然氣流(liu)量測量用(yong)渦輪流量(liang)計外觀👣如(ru)圖4所示，該(gai)渦輪流量(liang)計與國産(chan)渦輪流量(liang)計在結構(gou)上有些不(bu)同，主要區(qu)🔴别是前置(zhi)放大部分(fen)是由💘機械(xie)齒輪傳動(dong)機構實⭐現(xian)，以及🔴磁感(gan)應脈沖轉(zhuan)換機構不(bu)同，但工作(zuo)原理都是(shi)将渦♉輪的(de)轉速轉換(huan)成一⛹🏻‍♀️定頻(pin)率的脈⛷️沖(chong)信号。該渦(wo)輪流量計(ji)的使用壽(shou)命根據現(xian)場使用和(he)⭐維護經驗(yan)看大概是(shi)5～6年，自不鏽(xiu)鋼廠2008年年(nian)底投産以(yi)來，該渦輪(lun)流量計已(yi)經全部更(geng)換過一次(ci)。通常情況(kuang)下儀表運(yun)行穩定無(wu)故障發生(sheng)，但随着使(shi)用年限的(de)增加，也會(hui)發生一些(xie)問題和故(gu)障。常❓見的(de)問題和故(gu)障有兩個(ge)：一是天然(ran)氣流量正(zheng)常，但🔴儀表(biao)指示不正(zheng)常，有卡滞(zhi)現🛀🏻象；二是(shi)天然氣流(liu)量無增加(jia)或減少，但(dan)儀表指示(shi)值減小♋。

　　由(you)于該渦輪(lun)流量計的(de)整體結構(gou)是密閉封(feng)裝免維護(hu)😄的，所以對(dui)💞于以上存(cun)在問題和(he)故障，首先(xian)檢查了連(lian)接線路是(shi)否斷路，其(qi)次是渦輪(lun)流量計的(de)内外連接(jie)軸位置是(shi)否在中心(xin)軸線上，結(jie)果發現渦(wo)輪轉盤支(zhi)撐軸磨損(sun)并出現🛀卡(ka)滞現象㊙️。經(jing)過仔細觀(guan)察和研究(jiu)，調整托盤(pan)🔞與齒輪箱(xiang)底座間隙(xi)支撐軸距(ju)離長度0.5mm，同(tong)時保證連(lian)接軸與托(tuo)盤平面垂(chui)直，内外連(lian)接軸位置(zhi)在中心軸(zhou)線上，一是(shi)保🔱證托盤(pan)和底座有(you)一定間隙(xi)，不産生摩(mo)擦卡滞🛀🏻，二(er)是保證連(lian)接軸轉動(dong)靈活。這👣樣(yang)處理後🏃🏻‍♂️，以(yi)上的兩個(ge)問題故障(zhang)全都解決(jue)，同時經🌈過(guo)重新比對(dui)校驗💚，使得(de)渦✉️輪流量(liang)計又能正(zheng)常使用和(he)運轉。
5結語(yu)
　　随着科學(xue)技術的不(bu)斷發展，渦(wo)輪流量計(ji)不斷向着(zhe)♌高精度和(he)💁免維護方(fang)向發展，對(dui)于這類流(liu)量計，通過(guo)不鏽鋼退(tui)火爐天然(ran)氣測🎯量渦(wo)輪流量計(ji)的長期使(shi)用維護，以(yi)及在使用(yong)中出現的(de)故障和❗處(chu)理經驗，得(de)到以下結(jie)論：爲了使(shi)💋渦輪流量(liang)❤️計正常運(yun)行，一是要(yao)保障流量(liang)計📞安裝時(shi)嚴格📐按照(zhao)安裝說明(ming)參數和條(tiao)件精準安(an)裝🌐；二是要(yao)經常檢查(cha)和定期校(xiao)驗，以❌保證(zheng)♻️流量計的(de)正确測量(liang)和計量；三(san)是嚴♻️格按(an)照使用說(shuo)明書操作(zuo)和使用，以(yi)最大限度(du)的延長☔使(shi)用壽命；四(si)是出現故(gu)障時，仔細(xi)檢💛查儀表(biao)安裝位置(zhi)、軸承♻️等可(ke)見部分是(shi)否與最初(chu)使用時出(chu)現一定偏(pian)差，電源線(xian)🐆和信号線(xian)是否完好(hao)，流量管道(dao)是否堵塞(sai)等，然後研(yan)究解決對(dui)策，排除故(gu)障；五是爲(wei)了節約成(cheng)本、物盡其(qi)用，在壽命(ming)周期之内(nei)不要輕易(yi)給出更換(huan)流量計的(de)決定。

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