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气体涡轮流量计结构及工作原理


文章日期:2018-06-21|阅读数:


气体涡轮流量计的结构:
  气体涡轮流量传感器主要由壳体、前后导向架组件、叶轮和信号检测放大器四部分组成。壳体是传感器的的主体部件,导流器、叶轮、轴和轴承装在壳体内,信号检测放大器安装壳体外。导流器安装在传感器进出口处。叶轮是传感器的检测部件。信号检测放大器的作用是将涡轮机械转动信号转换成电脉冲信号输出。 
图2.17复合管射级输出信号检测放大器     图2.18负反馈电路检测放大器

图 2.19 涡轮流量计结构图

图 2.19 涡轮流量计结构图 
  图2.17和图2.18是两种常用的信号检测放大器电气原理图和气体涡轮流量计结构图,图 2.17 采用稳流二极管作负载,采用复合管射级输出形式;图 2.18 采用负反馈电路提高仪表稳定性,它们都具有温度稳定性好,放大系数高,负载能力强等特点。图 2.19 所示是气体涡轮流量计结构图。 

气体涡轮流量计工作原理:

  根据气体涡轮流量计结构可知,涡轮叶片与气体流向间存在倾角θ ,当气体通过涡轮流量传感器导流器时冲击涡轮叶片产生冲击力,当冲击力对涡轮产生转动力矩大于涡轮机械摩擦阻力矩和流动阻力矩之和后将带动涡轮转子转动,所有力矩平衡时,转速保持稳定。在流量测量范围内,通过涡轮的流量与涡轮的旋转角速度成正比。涡轮的旋转角速度是通过信号检测放大器测量转换的。涡轮转动时,涡轮叶片切割管壁外的电磁感应线圈,周期性地改变通过线圈的磁通量,产生与流量成正比的脉冲信号。脉冲信号经过信号检测放大器放大整形后送显示仪表显示流体流量。 
  一定流量范围和一定粘度范围内,涡轮流量计体积流量Kfqv= ,其中 f 是输出信号脉冲频率, K 是涡轮流量计的仪表系数,数值由实验标定得到。 

小结:
  本章介绍了实验室气体流量测量标准装置的基本构成和工作原理。实验室气体流量测量校准系统分为三个系统,一个是正压音速喷嘴标准装置校验系统,二个是标准气体涡轮流量计校验系统,三是用于气体流量测量研究的测量装置,详细阐述了三个系统气体流量标准装置的工作原理,此外,还分析了气体涡轮流量计流量测量的机理。


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