摘要：渦輪(lun)流量計 是一種(zhǒng)速度式流量測(ce)量儀表，因其有(yǒu)測量範圍度寬(kuān)🔱、精度高🚩、耐高壓(yā)、抗幹擾能力強(qiang)、結構緊湊、容易(yi)維修等特點，在(zài)冶金、化工等行(hang)業流量測量中(zhōng)得到了廣泛的(de)應用。通過介紹(shao)✔️渦輪流量計的(de)結構、工作原理(li)以及不♋鏽鋼廠(chang)退火爐天然🐕氣(qì)測量中渦輪流(liu)量計的應用情(qíng)況、出現的故障(zhang)和解決辦法，得(de)出使用 智能渦(wō)輪流量計 應注(zhu)意的幾點事項(xiàng)。
　　流量測量的方(fāng)法有很多，測量(liang)儀表的種類也(yě)是多種多樣。渦(wō)輪流量計是一(yī)種速度式流量(liang)儀表，它的🔴精度(du)很高，一般🛀🏻可達(dá)到指示值的0.2%～0.5%，而(ér)且在線性流量(liang)範圍内，即使流(liú)量有所變化也(ye)不會降低累計(ji)精度。此外，還具(jù)有耐高壓、測量(liang)範圍寬，數字信(xin)号輸出，容易維(wéi)修等特點，因而(er)得到了廣泛的(de)應✏️用。
1渦輪流量(liàng)計的結構
　　渦輪(lun)流量計在結構(gou)上主要由渦輪(lún)、軸承以及前置(zhì)放大器♍組成。其(qí)結構如圖1所示(shi)。

　　其中(zhong)渦輪是由具有(yǒu)導磁性能的不(bu)鏽鋼材料制成(chéng)的，裝有螺旋💞狀(zhuang)葉片，葉片數量(liàng)根據直徑變化(huà)而不同，2～24片不等(deng)。通常爲了使渦(wo)❄️輪對流速變化(huà)的響應特性好(hǎo)，渦輪的質量應(yīng)該盡可能的小(xiao)。渦🚶‍♀️輪流量計的(de)軸承可分爲滾(gun)珠軸承和滑動(dòng)軸承兩種。滾珠(zhu)軸承⛱️因材料易(yi)受腐蝕，同時在(zai)滾珠之間存在(zài)異物時會産生(shēng)急劇磨損等缺(que)點，因此目前主(zhǔ)要采用耐磨性(xìng)能好的如聚四(sì)氟乙烯、石墨碳(tàn)化鎢等材料做(zuo)成的滑動軸承(cheng)。前置放大器（圖(tú)1中的脈沖信号(hào)放大器）的作用(yòng)是将渦輪旋轉(zhuǎn)的次數變換成(cheng)電脈沖輸出，通(tong)常采用的都是(shì)磁式前置💰放大(dà)器。
　　前置放大器(qì)由磁電感應轉(zhuǎn)換器與放大整(zheng)形電路兩🌈部💜分(fen)組成🌍，示意圖見(jiàn)圖2所示。

　　磁電(dian)轉換器國内一(yi)般采用磁阻式(shì)，它由永久磁鋼(gāng)及外部🙇‍♀️纏❗繞⛱️的(de)感應線圈組成(chéng)。當流體通過使(shi)葉輪旋轉時，葉(ye)片在🎯永久磁鋼(gāng)正下方時磁阻(zǔ)最小，兩葉片空(kōng)隙在磁鋼下方(fāng)時🐅磁阻最大，渦(wo)輪旅轉，不斷地(dì)改變磁路的磁(ci)通量，使線圈中(zhōng)産生變化的感(gan)應電✉️勢，送入放(fang)大整形電路，變(biàn)成脈沖信号♊。
2渦(wo)輪流量計的工(gōng)作原理
　　渦輪流(liu)量計是一種速(sù)度式的流量測(cè)量儀表，其工作(zuò)原⁉️理示意圖如(ru)圖3所示，流量測(ce)量的核心部分(fen)是渦輪流量傳(chuan)感器，它主要是(shì)由葉輪和磁電(dian)感應線🤞圈兩部(bù)分組成，葉輪的(de)🙇‍♀️軸心與管道中(zhōng)心是一緻的🥵，可(ke)以自由轉動，葉(yè)輪的葉片與流(liú)體流動🔞方向成(chéng)一定角度。因此(ci)，當流體流過管(guan)道時，渦輪就會(hui)在流體沖擊下(xià)沿管道軸向旋(xuán)轉，其旋轉速率(lǜ)會随着流量不(bu)同而變化，流速(su)越高，流體的動(dòng)能就越大，渦輪(lún)的轉🔱動速度也(yě)就越快。代表着(zhe)流體流量大小(xiao)的渦輪轉速經(jing)磁♉電感應放大(da)器轉換爲一定(dìng)頻率的電脈🏃🏻沖(chòng)，再通過顯示儀(yí)表進行積算和(he)顯示（圖1）。

　　渦輪流(liu)量計通常是通(tong)過不同的計算(suàn)方法，可以分👨‍❤️‍👨别(bié)對瞬時流量和(he)累計流量進行(hang)顯示。而當儀表(biao)殼體内🎯永久磁(ci)鋼✨産生的磁力(lì)線被旋轉的渦(wo)輪葉片切割時(shí)，就會引起磁感(gan)應線圈磁通量(liàng)的變化，進而🆚磁(ci)通周期變化信(xin)号🆚經過前置放(fàng)大器的放大、整(zhěng)形，就會産生與(yu)流速成正比的(de)脈沖信号⭐，脈沖(chong)信号經流量積(ji)算電路換算後(hòu)顯示累積流量(liàng)值，同時經頻👄率(lǜ)電流轉換電路(lù)轉換成模拟電(dian)流量，進而顯示(shì)瞬時流量值。
3渦(wō)輪流量計的應(ying)用情況
　　酒鋼不(bu)鏽鋼廠退火爐(lú)溫度控制燃燒(shao)系統中，天然氣(qì)的測量采用的(de)是德國制造的(de)DE250Z100-40B型帶電子計數(shù)器的渦輪流🙇🏻量(liang)計，它屬于ElsterQ系列(lie)，ElsterQ系列渦輪流量(liang)計是一種穩定(ding)耐用和🌂精度好(hao)的是用于所需(xū)求的工業計量(liang)儀表。同時還具(jù)有自潤滑軸承(chéng)，使得流量計不(bú)需☁️要維護。該流(liú)💜量計配有一個(gè)電子計數器，除(chu)了能夠🌈記錄實(shi)際的工況流量(liang)（Vb，m3）外，它還可以顯(xian)示瞬時💜流量🔴（Qb,m3/h）以(yi)及某一天的流(liú)量和日🔞期。這就(jiù)方便了用戶很(hěn)容易計算某一(yi)段時間内天然(ran)氣的用量。除此(ci)之外，該流量計(ji)還具有結構緊(jin)🚩湊、流量🚶測量範(fan)圍寬、計量精🍓度(dù)與流體的物理(li)的特性（如密度(dù)、溫度和壓力等(děng)）無🥵關的特點。不(bú)🔞鏽鋼廠退火爐(lú)天然氣測量的(de)範圍有🔱兩種：分(fèn)别是32～650m3/h和0～1000m3/h，它們各(gè)自分布在不鏽(xiu)鋼熱退火和冷(lěng)退火酸洗線的(de)2#爐膛的7個區上(shang)，流量✔️計的數據(jù)接口輸出均符(fú)合國家标準，E200Namur輸(shū)出符合标準DINEN50227；光(guāng)接口👅符合标準(zhun)EN1434-ZVEI；M-BUS接口符合标準(zhǔn)EN1413。
4存在的問題和(hé)解決辦法
　　不鏽(xiu)鋼退火爐天然(rán)氣流量測量用(yòng)渦輪流量計外(wài)觀如圖4所示，該(gai)渦輪流量計與(yǔ)國産渦輪流量(liàng)計在結構上有(yǒu)📧些不同，主💔要區(qu)别是前置放大(da)部分是由機械(xiè)齒輪傳動機構(gou)實現，以及磁感(gǎn)應脈沖轉換機(jī)構不同，但🔴工作(zuò)原理都是将渦(wō)🐕輪的轉速轉換(huàn)成一🐇定頻率的(de)脈沖信号。該渦(wō)輪流量計的使(shǐ)用壽命根⛷️據現(xian)場使用和維護(hu)經驗看大🌈概是(shi)5～6年，自不鏽鋼廠(chang)2008年年底投産以(yǐ)來，該渦輪流量(liàng)計已經全部更(gèng)換過一🌂次。通常(cháng)情況下儀表運(yùn)行穩定無故障(zhang)發生，但随着使(shi)用年限的增加(jia)，也會發生一些(xie)問題和故障。常(cháng)見的問題和故(gu)障有兩個：一是(shi)天然氣流量正(zheng)常，但♻️儀表指示(shì)不正常，有卡滞(zhi)現象；二是天然(ran)氣流量無👨‍❤️‍👨增加(jia)或減少，但儀表(biǎo)指示值減小。

　　由(you)于該渦輪流量(liang)計的整體結構(gòu)是密閉封裝免(miǎn)維護的，所以對(dui)于以上存在問(wèn)題和故障，首先(xian)檢查了連接🏃‍♀️線(xian)路是否斷路，其(qí)次是渦輪流量(liang)計的内外連接(jiē)軸位置是否在(zài)中心軸線上🔞，結(jié)果發現渦輪轉(zhuan)盤支撐軸磨損(sun)并出現卡滞現(xian)象。經過仔細觀(guān)察和研🔞究，調整(zhěng)托盤與齒輪箱(xiāng)底🔅座間隙支撐(cheng)軸距離長度0.5mm，同(tong)時保證連💘接軸(zhou)與托盤平面垂(chuí)直，内外連接軸(zhóu)位♊置在中心軸(zhóu)線上✉️，一是保證(zhèng)托盤和底座有(yǒu)一定間隙，不産(chan)生摩擦卡滞，二(èr)是保證連接軸(zhou)轉🤩動靈活。這樣(yàng)處理後，以上的(de)兩個問題故障(zhàng)全都解決，同✌️時(shí)經過重新比對(dui)校驗，使得渦輪(lún)流量計又能正(zheng)常使用㊙️和運轉(zhuan)。
5結語
　　随着科學(xué)技術的不斷發(fa)展，渦輪流量計(ji)不斷向着高🧑🏾‍🤝‍🧑🏼精(jing)度🧑🏽‍🤝‍🧑🏻和免維護方(fang)向發展，對于這(zhè)類流量計，通過(guò)不鏽鋼退火爐(lú)天然氣測㊙️量渦(wō)輪流量計的長(zhang)期使用維護，以(yǐ)及在使用中出(chū)現的故障和😍處(chu)理經驗，得到以(yǐ)下結論：爲了使(shi)渦輪流量計正(zhèng)常運行，一是要(yào)保障流量計安(ān)裝時嚴格按照(zhào)安裝說明參數(shù)和條件精準安(an)裝⭐；二是要經常(chang)檢查和定期校(xiao)驗，以保證流量(liang)計的正确測量(liang)和計量；三是嚴(yán)✂️格按照使用說(shuō)明書操作和使(shǐ)用，以最大限度(dù)的延長使用壽(shou)命；四是出現故(gù)㊙️障時，仔細檢查(chá)儀表安裝位置(zhì)、軸承等可見部(bu)分是否與最初(chū)使用時出現一(yī)定偏🐇差，電源線(xian)和信号線是🍓否(fǒu)完好，流量管道(dao)是否堵塞等，然(ran)後研👈究解決對(dui)策，排除故障；五(wǔ)是爲了節約成(chéng)本、物盡其🐉用，在(zai)壽命周期之内(nei)不要輕易給出(chu)更換流量計的(de)決定。

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