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气体涡轮流量计的组成和系数的核算办法

发布时间:2021-03-16  浏览:360次  字号:  

  气体涡轮流量计是一种速度式流量计,是近些年来敏捷发展起来的新式表面,这种流量计具有精度高、压力丢失小、量程比大等利益,可测量多种气体或液体的瞬时流量和流体总量,并可输出0-10mADC或4-20mA?DC信号,与调节表面配套操控流量。今天我们就来介绍一下关于气体涡轮流量计的组成还有它的作业原理更重要的还有它的表面系数的核算办法介绍:
气体涡轮流量计的组成
  气体涡轮流量计主要由涡轮流量变送器和指示积算仪组成。涡轮流量变送器把流量信号转换成电信号,由指示积算仪显现被测介质的体积流量和流体总量。
气体涡轮流量计的作业原理
  流体流经传感器壳体,因为叶轮的叶片与流向有必定的角度,流体的冲力使叶片具有转动力矩,战胜抵触力矩和流体阻力矩之后叶片旋转,在力矩平衡后转速安稳,在必定条件下,转速与流速成正比,因为叶片具有导磁性,它处于信号检测器(由*磁钢和线圈组成)的磁场中,旋转的叶片切开磁力线,周期性地改动线圈地磁通量,从而使线圈两端感应出电脉冲信号,此信号通过扩大器的扩大整形,构成有必定幅度的接连的矩形波,可远传至显现表面,显现出流体的体积流量或总量。
气体涡轮流量计表面系数的理论表达式
  作用在涡轮上的力矩可分为以下几个:流体通过涡轮时对叶片产生的切向推进力矩M1;流体沿涡轮表面流动时产生的粘滞抵触力矩M2;轴承的抵触力矩M3;磁电转换器对涡轮产生的电磁反作用阻力矩M4。
  由此可建立涡轮的运动微分方程:
  (1)
  式中:J为涡轮的转动惯量;ω为涡轮的旋转角速度;τ为时间。
  当流量恒守时,涡轮达到匀速转动,,所以M1= M2 + M3 + M4。根据文献[2],推进力矩可表明为:
  M1 = a1qv2 - a2ωqv (2)
  式中:a1、a2为与涡轮传感器结构和流体密度有关的系数;qv为流量,L/s。
  因为气体涡轮流量计在量程范围内归于紊流作业区,固以下核算只考虑紊流时的情况。反作用力矩中的M2,在紊流时可近似表明为:
  M2 = a3qv2 (3)
  一般M3和M4相关于M2比较小,但为了提高核算精度,这儿根据文献[3]推导出了它们的表达式:
  M 3 = a4ω2/3 (4)
  M4 = a5ω3 (5)
  分别将式(2)、(3)、(4)、(5)带入式(1)并经收拾可得:
  qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)
  式中:a6、a7、a8为经收拾后的概括系数。
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