關於渣油流（liú）量計的結構工（gōng）作（zuò）原理（lǐ）及應用情況
點擊次數：1983 發布（bù）時間：2020-11-06 05:45:05
摘要：渣油（yóu）流（liú）量計是一（yī）種速度式流量測量儀（yí）表，因其有測量範圍度寬、精度（dù）高、耐高（gāo）壓、抗幹擾能力強、結構緊湊、容易維修等（děng）特點，在冶金（jīn）、化工等行（háng）業流量測量中得（dé）到了廣泛的（de）應（yīng）用。通過介紹渣油（yóu）流量計的結構、工作原理以（yǐ）及不鏽鋼廠退火爐（lú）天然氣（qì）測量中渣（zhā）油（yóu）流量計的應用情況、出現的故障和解決辦法，得出使用智能渣油流（liú）量計應注意的幾點事項。
流量測量的方法有很多，測量儀表的種類（lèi）也是多種多樣。渣油流量計是一種速度式流量（liàng）儀表，它的精度很高，一般可達到指示值的0.2%～0.5%，而（ér）且在線（xiàn）性流量（liàng）範圍內（nèi），即使流量有所變化也不會降低累計精（jīng）度（dù）。此外，還具有耐高壓、測量範圍寬，數字信（xìn）號輸出，容易維修等特點，因而得到了廣泛的應用。
1渣油流量計的（de）結構
渣油流量計在結構上主要由渦輪、軸承以及前置放大器組成。其結構如圖1所示。
其中渦（wō）輪（lún）是由具有導（dǎo）磁性能的不鏽鋼材料製成的，裝有螺（luó）旋狀葉片，葉片數量根據直徑變化而（ér）不同，2～24片不等。通常（cháng）為了使渦輪對流速變化的響應特性好，渦輪的質量應該（gāi）盡可能的小。渣油流量計的軸承可分為滾（gǔn）珠軸承和滑動軸（zhóu）承兩種。滾珠軸承因材料（liào）易受腐蝕，同時在滾珠之間存在異物時會產生急劇磨損等缺點，因此目（mù）前主要采用耐磨性能好的如聚四氟乙（yǐ）烯、石墨碳化鎢等材料做成的滑動軸承。前置（zhì）放大器（圖1中的脈衝信號放大器）的作用是將渦輪旋轉的次數變換成電脈衝輸出，通常采用的都是磁式（shì）前置放大器。
前（qián）置放大器由磁電感應轉換器與放大整形電路兩部分組成，示意圖見圖2所示。
磁電（diàn）轉換器國內一般采用磁阻式（shì），它由永久磁（cí）鋼及外部纏繞的感應線圈組成。當流體通過使葉輪旋轉時，葉片在永久磁鋼正下方時磁阻*小，兩葉片（piàn）空隙在磁鋼（gāng）下方時磁阻*大，渦輪旅轉，不（bú）斷地（dì）改變磁路的磁通量，使線（xiàn）圈中產生變化的感應電勢，送入放大整（zhěng）形電（diàn）路（lù），變成脈（mò）衝信號（hào）。
2渣油流量計的工（gōng）作原理
渣油流（liú）量計是一種速（sù）度式的流（liú）量測量儀表，其工作原理示意圖（tú）如圖3所示，流（liú）量測量的（de）核心部分是渦輪流量傳感器，它主要是由葉輪和磁電感應線圈兩部分組成，葉輪的軸心與管道中（zhōng）心是一致的，可以自由轉動，葉輪的葉片與流（liú）體流動方向成一定角度。因此，當（dāng）流體流過管道時，渦輪就會在流體衝擊下沿管道軸（zhóu）向旋轉，其旋（xuán）轉（zhuǎn）速率會隨著流（liú）量不（bú）同而（ér）變化，流速越高，流體的動能就越大，渦輪（lún）的轉動速（sù）度也就越快。代表著流體流量大小的渦（wō）輪轉速經磁電感應放大器轉換為一定頻率（lǜ）的電脈衝，再通過顯示儀表進行積算和顯示（圖1）。
渣油（yóu）流量計通常是通過（guò）不同的計算方法，可（kě）以（yǐ）分別對（duì）瞬時流量和（hé）累計流量進行顯示。而當儀表殼體內永久磁鋼產生（shēng）的磁力線被旋轉的渦輪葉片切割時，就會引起（qǐ）磁感應（yīng）線圈磁通（tōng）量的變化，進而磁通周期（qī）變化信號經過前置放大器的放大、整（zhěng）形，就會產生與流速成正比的脈衝信號，脈衝（chōng）信號經流量積（jī）算電（diàn）路換算（suàn）後（hòu）顯示累積流量值（zhí），同時經頻率電流轉換（huàn）電路轉換成模擬電流量，進而（ér）顯示瞬時流量值。
3渣油流量計的應用情況
酒（jiǔ）鋼不鏽鋼廠退火（huǒ）爐溫度控製燃燒係統中，天然氣的測量采用的是德國製造（zào）的DE250Z100-40B型（xíng）帶電子計數器的渣油流（liú）量計，它屬於（yú）ElsterQ係列，ElsterQ係列渣（zhā）油流量計是一種穩定耐用和高精度的是用於所有需求的工業計量儀表。同時還具有自潤滑軸承，使得流（liú）量計不需要維護。該流量（liàng）計配有一個電子計數器，除了能夠記錄實際的工況流量（Vb，m3）外，它還可以顯示瞬時流（liú）量（Qb,m3/h）以及某一天的流量和日期。這就方便了用戶很容易計算（suàn）某一段時間內天然氣的用量。除此之外，該流量計（jì）還具有結構緊湊、流量測量範圍寬、計量精度與流體的物理的特性（如密度、溫度和壓（yā）力（lì）等）無關的特點。不鏽鋼廠退火爐天然氣測量的範（fàn）圍有兩種：分別是32～650m3/h和（hé）0～1000m3/h，它們各（gè）自分布在不鏽鋼（gāng）熱退（tuì）火和冷退火酸洗線（xiàn）的（de）2#爐膛的7個區（qū）上，流量計的數據接（jiē）口輸出均符合**標準，E200Namur輸出符合標準DINEN50227；光接口符合標準（zhǔn）EN1434-ZVEI；M-BUS接口符合標準EN1413。
4存在的問題和解決辦法
不（bú）鏽鋼退火爐天然氣流量（liàng）測量用渣油流量計外觀（guān）如圖4所示，該渣油流量計與國產渣油流量計在結構上有些不同，主要區別是前置放大部分是由機械齒輪傳動機構實現，以及磁感應脈衝轉（zhuǎn）換機構不同，但（dàn）工（gōng）作（zuò）原理都是將（jiāng）渦輪的轉速轉換成一定頻率的脈（mò）衝信號（hào）。該渣油流量計的使用壽命根據現場使用（yòng）和（hé）維護經驗看（kàn）大概是5～6年，自不鏽鋼廠2008年年底投產以來，該渣油流量計已（yǐ）經全部更換過一次（cì）。通（tōng）常情況下儀表運行穩定無（wú）故障發生，但隨著使用年（nián）限（xiàn）的增加（jiā），也會發生一些問題和故障。常見的問題（tí）和故障有兩個（gè）：一是天（tiān）然氣流量正常，但儀表指示（shì）不正常，有卡滯現象；二是天然（rán）氣流量無增加或減少，但儀表指示值減小。
由於該渣（zhā）油流量計的整（zhěng）體結構是密閉封裝免維護的，所以（yǐ）對於以上存在問題和故障，*先檢查了連接線路是否斷（duàn）路，其次是渣油流量計的（de）內外連接軸（zhóu）位置是否在中（zhōng）心軸線上，結果發現渦輪轉盤支（zhī）撐軸磨損並（bìng）出現卡滯現象。經過仔細觀察和研究，調整托盤與齒輪（lún）箱底座間隙支（zhī）撐軸距離長度0.5mm，同時保證連接軸與（yǔ）托盤平麵垂直，內外連接軸位（wèi）置在中心（xīn）軸線上，一是保證托盤和底座有一定間隙，不產（chǎn）生摩擦卡滯（zhì），二是保證連接軸轉動（dòng）靈活。這樣處理後，以上（shàng）的兩個問題故障全（quán）都解決（jué），同時經過重新比對校驗，使得（dé）渣油流量計又能正常使用和運轉。
5結語
隨著科學技術的不（bú）斷發展，渣油（yóu）流量計不斷向著高精（jīng）度和免維護方向發展（zhǎn），對（duì）於這（zhè）類流量計，通過不鏽鋼退火爐（lú）天然氣測量渣油流量計的長期使用維護，以及在使用中（zhōng）出現的故障和處理經驗，得到以下結論：為了使渣（zhā）油流量計正常運行，一是要保障（zhàng）流（liú）量計安裝時嚴格按照安裝說明參數和條件精準安裝；二是要經常檢查和定期校驗，以保證流量計（jì）的精準測量和計量；三是嚴格按照使用說明書操作和使用，以*大（dà）限度的延長使（shǐ）用壽命；四（sì）是出現故障時，仔細檢查儀表安裝位置、軸承等可見部分是否與*初使用時出現一定偏差（chà），電源線和信號線是（shì）否（fǒu）完好，流量管道是否堵塞（sāi）等，然後研究解決（jué）對策，排除故障；五是為（wéi）了節約成本、物盡其用，在壽命周期（qī）之內不要輕（qīng）易給出更換流（liú）量計的決定。
流量測量的方法有很多，測量儀表的種類（lèi）也是多種多樣。渣油流量計是一種速度式流量（liàng）儀表，它的精度很高，一般可達到指示值的0.2%～0.5%，而（ér）且在線（xiàn）性流量（liàng）範圍內（nèi），即使流量有所變化也不會降低累計精（jīng）度（dù）。此外，還具有耐高壓、測量範圍寬，數字信（xìn）號輸出，容易維修等特點，因而得到了廣泛的應用。
1渣油流量計的（de）結構
渣油流量計在結構上主要由渦輪、軸承以及前置放大器組成。其結構如圖1所示。
其中渦（wō）輪（lún）是由具有導（dǎo）磁性能的不鏽鋼材料製成的，裝有螺（luó）旋狀葉片，葉片數量根據直徑變化而（ér）不同，2～24片不等。通常（cháng）為了使渦輪對流速變化的響應特性好，渦輪的質量應該（gāi）盡可能的小。渣油流量計的軸承可分為滾（gǔn）珠軸承和滑動軸（zhóu）承兩種。滾珠軸承因材料（liào）易受腐蝕，同時在滾珠之間存在異物時會產生急劇磨損等缺點，因此目（mù）前主要采用耐磨性能好的如聚四氟乙（yǐ）烯、石墨碳化鎢等材料做成的滑動軸承。前置（zhì）放大器（圖1中的脈衝信號放大器）的作用是將渦輪旋轉的次數變換成電脈衝輸出，通常采用的都是磁式（shì）前置放大器。
前（qián）置放大器由磁電感應轉換器與放大整形電路兩部分組成，示意圖見圖2所示。
磁電（diàn）轉換器國內一般采用磁阻式（shì），它由永久磁（cí）鋼及外部纏繞的感應線圈組成。當流體通過使葉輪旋轉時，葉片在永久磁鋼正下方時磁阻*小，兩葉片（piàn）空隙在磁鋼（gāng）下方時磁阻*大，渦輪旅轉，不（bú）斷地（dì）改變磁路的磁通量，使線（xiàn）圈中產生變化的感應電勢，送入放大整（zhěng）形電（diàn）路（lù），變成脈（mò）衝信號（hào）。
2渣油流量計的工（gōng）作原理
渣油流（liú）量計是一種速（sù）度式的流（liú）量測量儀表，其工作原理示意圖（tú）如圖3所示，流（liú）量測量的（de）核心部分是渦輪流量傳感器，它主要是由葉輪和磁電感應線圈兩部分組成，葉輪的軸心與管道中（zhōng）心是一致的，可以自由轉動，葉輪的葉片與流（liú）體流動方向成一定角度。因此，當（dāng）流體流過管道時，渦輪就會在流體衝擊下沿管道軸（zhóu）向旋轉，其旋（xuán）轉（zhuǎn）速率會隨著流（liú）量不（bú）同而（ér）變化，流速越高，流體的動能就越大，渦輪（lún）的轉動速（sù）度也就越快。代表著流體流量大小的渦（wō）輪轉速經磁電感應放大器轉換為一定頻率（lǜ）的電脈衝，再通過顯示儀表進行積算和顯示（圖1）。
渣油（yóu）流量計通常是通過（guò）不同的計算方法，可（kě）以（yǐ）分別對（duì）瞬時流量和（hé）累計流量進行顯示。而當儀表殼體內永久磁鋼產生（shēng）的磁力線被旋轉的渦輪葉片切割時，就會引起（qǐ）磁感應（yīng）線圈磁通（tōng）量的變化，進而磁通周期（qī）變化信號經過前置放大器的放大、整（zhěng）形，就會產生與流速成正比的脈衝信號，脈衝（chōng）信號經流量積（jī）算電（diàn）路換算（suàn）後（hòu）顯示累積流量值（zhí），同時經頻率電流轉換（huàn）電路轉換成模擬電流量，進而（ér）顯示瞬時流量值。
3渣油流量計的應用情況
酒（jiǔ）鋼不鏽鋼廠退火（huǒ）爐溫度控製燃燒係統中，天然氣的測量采用的是德國製造（zào）的DE250Z100-40B型（xíng）帶電子計數器的渣油流（liú）量計，它屬於（yú）ElsterQ係列，ElsterQ係列渣（zhā）油流量計是一種穩定耐用和高精度的是用於所有需求的工業計量儀表。同時還具有自潤滑軸承，使得流（liú）量計不需要維護。該流量（liàng）計配有一個電子計數器，除了能夠記錄實際的工況流量（Vb，m3）外，它還可以顯示瞬時流（liú）量（Qb,m3/h）以及某一天的流量和日期。這就方便了用戶很容易計算（suàn）某一段時間內天然氣的用量。除此之外，該流量計（jì）還具有結構緊湊、流量測量範圍寬、計量精度與流體的物理的特性（如密度、溫度和壓（yā）力（lì）等）無關的特點。不鏽鋼廠退火爐天然氣測量的範（fàn）圍有兩種：分別是32～650m3/h和（hé）0～1000m3/h，它們各（gè）自分布在不鏽鋼（gāng）熱退（tuì）火和冷退火酸洗線（xiàn）的（de）2#爐膛的7個區（qū）上，流量計的數據接（jiē）口輸出均符合**標準，E200Namur輸出符合標準DINEN50227；光接口符合標準（zhǔn）EN1434-ZVEI；M-BUS接口符合標準EN1413。
4存在的問題和解決辦法
不（bú）鏽鋼退火爐天然氣流量（liàng）測量用渣油流量計外觀（guān）如圖4所示，該渣油流量計與國產渣油流量計在結構上有些不同，主要區別是前置放大部分是由機械齒輪傳動機構實現，以及磁感應脈衝轉（zhuǎn）換機構不同，但（dàn）工（gōng）作（zuò）原理都是將（jiāng）渦輪的轉速轉換成一定頻率的脈（mò）衝信號（hào）。該渣油流量計的使用壽命根據現場使用（yòng）和（hé）維護經驗看（kàn）大概是5～6年，自不鏽鋼廠2008年年底投產以來，該渣油流量計已（yǐ）經全部更換過一次（cì）。通（tōng）常情況下儀表運行穩定無（wú）故障發生，但隨著使用年（nián）限（xiàn）的增加（jiā），也會發生一些問題和故障。常見的問題（tí）和故障有兩個（gè）：一是天（tiān）然氣流量正常，但儀表指示（shì）不正常，有卡滯現象；二是天然（rán）氣流量無增加或減少，但儀表指示值減小。
由於該渣（zhā）油流量計的整（zhěng）體結構是密閉封裝免維護的，所以（yǐ）對於以上存在問題和故障，*先檢查了連接線路是否斷（duàn）路，其次是渣油流量計的（de）內外連接軸（zhóu）位置是否在中（zhōng）心軸線上，結果發現渦輪轉盤支（zhī）撐軸磨損並（bìng）出現卡滯現象。經過仔細觀察和研究，調整托盤與齒輪（lún）箱底座間隙支（zhī）撐軸距離長度0.5mm，同時保證連接軸與（yǔ）托盤平麵垂直，內外連接軸位（wèi）置在中心（xīn）軸線上，一是保證托盤和底座有一定間隙，不產（chǎn）生摩擦卡滯（zhì），二是保證連接軸轉動（dòng）靈活。這樣處理後，以上（shàng）的兩個問題故障全（quán）都解決（jué），同時經過重新比對校驗，使得（dé）渣油流量計又能正常使用和運轉。
5結語
隨著科學技術的不（bú）斷發展，渣油（yóu）流量計不斷向著高精（jīng）度和免維護方向發展（zhǎn），對（duì）於這（zhè）類流量計，通過不鏽鋼退火爐（lú）天然氣測量渣油流量計的長期使用維護，以及在使用中（zhōng）出現的故障和處理經驗，得到以下結論：為了使渣（zhā）油流量計正常運行，一是要保障（zhàng）流（liú）量計安裝時嚴格按照安裝說明參數和條件精準安裝；二是要經常檢查和定期校驗，以保證流量計（jì）的精準測量和計量；三是嚴格按照使用說明書操作和使用，以*大（dà）限度的延長使（shǐ）用壽命；四（sì）是出現故障時，仔細檢查儀表安裝位置、軸承等可見部分是否與*初使用時出現一定偏差（chà），電源線和信號線是（shì）否（fǒu）完好，流量管道是否堵塞（sāi）等，然後研究解決（jué）對策，排除故障；五是為（wéi）了節約成本、物盡其用，在壽命周期（qī）之內不要輕（qīng）易給出更換流（liú）量計的決定。