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江蘇奧科儀表有限公司

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一、工業(yè)酒精管道計(jì)量表概述

工業(yè)酒精管道計(jì)量表（以下簡(jiǎn)稱TUF）是葉輪式流量（流速）計(jì)的主要品種，葉輪式流量計(jì)還有風(fēng)速計(jì)、水表等。TUF由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成，傳感器采用多葉片的轉(zhuǎn)子感受流體的平均流速，從而推導(dǎo)出流量或總量。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速（或轉(zhuǎn)數(shù)）可用機(jī)械、磁感應(yīng)、光電方式檢出并由讀出裝置進(jìn)行顯示和傳送記錄。據(jù)稱美國(guó)早在1886年即發(fā)布過第一個(gè)TUF，1914年的認(rèn)為TUF的流量與頻率有關(guān)。美國(guó)的第一臺(tái)TUF是在1938年開發(fā)的，它用于飛機(jī)上燃油的流量測(cè)量，只是直至二戰(zhàn)后因噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和液體噴氣燃料急需一種高精度、快速響應(yīng)的流量計(jì)才使它獲得真正的工業(yè)應(yīng)用。如今，它已在石化、化工、科研、國(guó)防、計(jì)量各部門中獲得廣泛應(yīng)用。

流量計(jì)中TUF、容積式流量計(jì)和科氏質(zhì)量流量計(jì)是三類重復(fù)性、精確度的產(chǎn)品，而TUF又具有自已的特點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大和可適應(yīng)高參數(shù)等，是其他兩類流量計(jì)難以達(dá)到的。

二、工業(yè)酒精管道計(jì)量表工作原理
圖1所示為渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，由圖可見，當(dāng)被測(cè)流體流過傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)線圈中的磁通隨之發(fā)生周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì)，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
渦輪流量計(jì)的流量方程可分為兩種：實(shí)用流量方程和理論流量方程。

實(shí)用流量方程

qv=f/k?????????? 公式1
?qm=qvp????????? 公式2
式中qv,qm 分別為體積流量，m3/s，質(zhì)量流量，kg/s;
f 流量計(jì)的儀表系數(shù)，Hz.
K 流量計(jì)的儀表系數(shù)，P/m3.
流量計(jì)的系數(shù)與流量（或管道雷諾數(shù)）的關(guān)系曲線如圖2所示。由圖可見，儀表系數(shù)可分為二段，即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當(dāng)流量低于傳感器流量下限時(shí)，儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過流量上限時(shí)要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性曲線的形狀是相似的，它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
?理論流量方程

概據(jù)動(dòng)量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動(dòng)方程
Jdw/dt=M1-M2-M3-M4???????? 公式3
式中????? J：葉輪的慣性矩；
????????? dw/dt：葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度；
????????? M1：流體的驅(qū)動(dòng)力矩；
????????? M2：粘性阻力矩；
????????? M3：軸承摩擦阻力矩；
????????? M4：磁阻力矩。

當(dāng)葉輪以恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)，Jdw/dt=0，則M1=M2 M3 M4。經(jīng)理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可得
n=Aqv B-C/qv?????????????? 公式4
式中? n:葉輪轉(zhuǎn)速；
? ? ? ? qv：體積流量；
? ? ? ? A：與流體物性（密度、粘度等），葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)（葉片傾角、葉輪直徑、流道截面積等）有關(guān)的系數(shù)。
? ? ? ? B：與葉片頂隙，流體流速分布有關(guān)的系數(shù)；
? ? ? ?C：與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出許多理論流量方程，它們適用于各種傳感器結(jié)構(gòu)及流體工作條件。至今渦輪儀表特性的水動(dòng)力學(xué)特性仍舊不很清楚，它與流本物性及流動(dòng)特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)流場(chǎng)有旋渦和非對(duì)稱速度分布時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復(fù)雜。不能用理論式推導(dǎo)儀表系數(shù)，儀表系數(shù)仍需由實(shí)流校驗(yàn)確定。但是理論流量方程有巨大的實(shí)用意義，它可用于指導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)使用條件變化時(shí)儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測(cè)和估算。

三、工業(yè)酒精管道計(jì)量表產(chǎn)品特點(diǎn)

高精確度，一般可達(dá)±1R、±0.5R,高精度型可達(dá)±0.2R；

重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05~0.2,正是由于具有良好的重復(fù)性，如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到極高的精確度，在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì)；

輸出脈沖頻率信號(hào)，適于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強(qiáng)；

可獲得很高的頻率信號(hào)（3~4KHZ），信號(hào)分辯率力強(qiáng)；

范圍度寬，中大口徑可達(dá)1：20，小口徑為1：10；

結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大；

適用高壓測(cè)量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；

專用型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類專用型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等；

可制成插入型，適用于大口徑測(cè)量，壓力損失小，價(jià)格低，可不斷流取出，安裝維護(hù)方便。?

2、測(cè)量范圍及工作壓力