摘要：渦輪流(liú)量計 是一種速度(dù)式流量測量儀表(biǎo)，因其有測量範圍(wei)度寬、精🆚度高✨、耐高(gao)壓、抗幹擾能力強(qiang)、結構緊湊、容易維(wei)🧡修等特點，在冶金(jin)、化工等行業流量(liang)測量中得到了廣(guǎng)泛的應用。通過介(jie)紹渦輪流量計的(de)結構、工作原✉️理以(yi)及不鏽鋼廠退火(huǒ)爐天然氣測量中(zhōng)🧡渦輪流量計的應(ying)用情況、出現的故(gu)障和解決辦法，得(dé)出使用 智能渦輪(lun)流量計 應注意的(de)幾點事項。
　　流量測(cè)量的方法有很多(duō)，測量儀表的種類(lei)也是多種多樣㊙️。渦(wō)輪🥵流量計是一種(zhong)速度式流量儀表(biǎo)，它的精度很高，一(yī)般可達到指示值(zhi)的0.2%～0.5%，而且在線性流(liu)量範圍内，即使流(liu)量有所變化也不(bú)會降低累計精度(du)。此外，還具有耐高(gao)壓、測量範圍寬，數(shù)字信🤞号輸出，容🔞易(yi)維修等特點，因而(ér)得到了廣泛的應(ying)用。
1渦輪流量計的(de)結構
　　渦輪流量計(ji)在結構上主要由(you)渦輪、軸承以及前(qián)置放🌈大器組成。其(qi)結構如圖1所示。

　　其中渦輪是(shì)由具有導磁性能(néng)的不鏽鋼材料制(zhì)成💯的🚩，裝😍有螺旋狀(zhuang)葉片，葉片數量根(gēn)據直徑變化而不(bu)同，2～24片不等。通常爲(wèi)了使渦輪對流速(sù)變化的響應特🔆性(xing)好，渦輪的質量應(ying)該盡可能的小。渦(wo)輪流量計的軸承(cheng)可分🔞爲滾珠軸承(chéng)和滑動軸承兩種(zhǒng)。滾珠軸承因材料(liào)易受腐蝕，同時在(zài)滾珠之間存在異(yi)物時會💃🏻産生急劇(ju)磨損等缺點，因此(cǐ)目前主要采用耐(nai)磨性能好的如聚(ju)四氟乙烯、石墨碳(tàn)化鎢等材料做成(chéng)的滑動軸承。前置(zhi)放大器（圖1中的脈(mò)沖信号放大器）的(de)作用是将渦輪旋(xuán)轉的次數變✍️換成(chéng)電脈沖輸📞出，通常(cháng)采用的都是磁式(shì)前置放大器。
　　前置(zhi)放大器由磁電感(gan)應轉換器與放大(da)整形電路兩部分(fen)組成，示意圖見圖(tú)2所示。

　　磁電轉換器國(guó)内一般采用磁阻(zǔ)式，它由永久磁鋼(gāng)及外部纏繞的感(gǎn)應線圈組成。當流(liú)體通過使葉輪旋(xuan)轉時，葉片在永久(jiǔ)磁鋼正下方時磁(cí)阻最小，兩葉片空(kong)隙在磁鋼下方時(shí)磁阻最大，渦輪💚旅(lǚ)轉，不斷地改變磁(ci)路的磁通量，使線(xian)圈中産生變化的(de)感應電勢，送入放(fang)大整形電路，變成(cheng)脈沖信号。
2渦輪流(liu)量計的工作原理(li)
　　渦輪流量計是一(yī)種速度式的流量(liàng)測量儀表，其工作(zuò)原理示意圖如圖(tú)3所示，流量測量的(de)核心部分是渦輪(lún)流量傳感器，它主(zhu)要🈲是由葉輪和磁(cí)電感應線圈兩部(bù)分組成，葉輪的軸(zhóu)心與📐管道中心是(shi)一緻的，可以自由(you)🔞轉動，葉輪的葉片(piàn)與流體流動方向(xiang)成一定角度。因此(cǐ)，當流體流過管道(dao)時，渦輪就會在流(liu)體沖擊下沿管道(dào)軸向旋轉，其旋轉(zhuan)速率會随着流量(liang)不同而變化，流速(sù)越高，流體的動能(neng)就越大，渦輪的轉(zhuǎn)🌈動速度也就越快(kuai)♉。代表着流體流量(liang)大小的渦輪轉速(su)經磁電感應放大(da)器轉換爲一定頻(pin)率的電脈沖，再通(tōng)過顯示儀表進行(háng)積算和顯示（圖☂️1）。

　　渦輪流(liu)量計通常是通過(guò)不同的計算方法(fa)，可以分别對瞬時(shi)流🔴量和累計流量(liang)進行顯示。而當儀(yi)表殼體内永久磁(cí)鋼🤟産生🥰的磁力線(xian)被旋轉的渦輪葉(yè)片切割時，就會引(yin)🔞起磁感應線圈磁(cí)通量的變化，進而(ér)磁通周期變化信(xìn)号♌經過前置放大(da)器的📞放大、整形✨，就(jiu)會産生與流速成(cheng)正比的脈沖信号(hao)，脈沖信号經流量(liàng)積算電路換算後(hou)顯示累積流量值(zhi)，同時🔱經頻率電流(liu)轉換電路🏒轉換成(chéng)模拟電流量，進而(ér)顯示瞬時流量值(zhí)。
3渦輪流量計的應(yīng)用情況
　　酒鋼不鏽(xiu)鋼廠退火爐溫度(du)控制燃燒系統中(zhōng)，天然氣的測量采(cai)用的是德國制造(zao)的DE250Z100-40B型帶電子計數(shu)器的渦😘輪流量計(ji)，它屬于ElsterQ系列，ElsterQ系列(lie)渦輪流量計是一(yi)種穩定耐用和🐉精(jing)度好🔞的是用🔞于所(suǒ)需求的工業計量(liàng)儀表。同時還具有(yǒu)自潤滑軸🐉承，使得(de)流⭐量計不需要維(wéi)護。該流💁量計配有(yǒu)一🧡個電子計數💯器(qì)，除了能夠記錄實(shí)際的🈲工況流量（Vb，m3）外(wài)，它還可以顯示瞬(shùn)時📱流量（Qb,m3/h）以及某一(yi)天的流量和日期(qi)。這就方便了用戶(hù)很容易計算某一(yi)段時間内天然氣(qì)的用量。除此之外(wai)，該流量計還具有(yǒu)結構緊湊、流量測(cè)量範圍寬、計量精(jīng)⭕度與流體的物理(lǐ)的特性（如密度、溫(wen)度和壓力等）無關(guān)的特點。不鏽鋼廠(chǎng)退火爐天然氣測(cè)量的範圍有兩種(zhǒng)📧：分别是32～650m3/h和0～1000m3/h，它們各(gè)自分布在不鏽鋼(gang)熱退火和冷退火(huǒ)酸⛱️洗線的2#爐膛的(de)7個區上，流量計的(de)數據接口輸出均(jun)符合國家㊙️标準，E200Namur輸(shu)出符合标準DINEN50227；光接(jie)口符☁️合标準EN1434-ZVEI；M-BUS接口(kǒu)符合标準EN1413。
4存在的(de)問題和解決辦法(fa)
　　不鏽鋼退火爐天(tian)然氣流量測量用(yong)渦輪流量計外觀(guan)如圖4所示，該渦輪(lun)流量計與國産渦(wō)輪流量計在👨‍❤️‍👨結構(gòu)上有些不同，主要(yào)區别是前置放大(da)部分是由機械齒(chi)輪傳動機構實現(xiàn)，以及磁感應脈沖(chong)轉換機構不同，但(dàn)工作原理都是将(jiang)渦輪的轉速轉換(huàn)成一定頻率的脈(mo)📧沖信号。該渦輪流(liú)量計的使用壽命(mìng)根據現場使用和(hé)維護經驗看大🏃🏻概(gài)是5～6年，自不鏽鋼廠(chang)2008年年底投産以來(lái)，該渦輪流量計已(yǐ)⛷️經全部更換過一(yī)次。通常情況下儀(yi)⭐表運行穩定無故(gù)障發生，但随着使(shi)用年限的增加，也(ye)🐇會發生一些問題(ti)和故障。常見的問(wèn)題和故障有兩個(ge)：一是天然氣流量(liang)正常，但🐅儀表指示(shì)不正常，有卡滞現(xian)㊙️象；二是天然氣流(liu)量無增加或減少(shao)，但儀表指示🍉值減(jian)✂️小。

　　由于該渦輪流(liú)量計的整體結構(gòu)是密閉封裝免維(wei)護的✔️，所以對于以(yǐ)上存在問題和故(gu)障，首先檢查了連(lian)接線路是否斷路(lu)，其次是渦輪流量(liàng)計的内外連接軸(zhou)位置是否在中心(xin)軸線上，結果發現(xian)渦輪轉盤支撐軸(zhou)磨損并出現卡滞(zhì)現象。經過仔細觀(guān)察和研究，調整托(tuō)盤與齒輪箱底座(zuò)間隙支撐軸距離(lí)長度🔆0.5mm，同時保證連(lian)🐪接軸與托盤平面(miàn)💛垂直，内外連接軸(zhóu)位💯置在中心軸線(xiàn)上，一是保證托盤(pan)和底座有一定間(jiān)💃隙，不産生摩擦卡(kǎ)滞，二是保證連接(jie)軸轉動靈活。這🌈樣(yàng)處理後，以上的兩(liǎng)個問題故障全都(dōu)解決，同時經過重(zhòng)新比對校驗，使得(dé)渦❗輪流量計又能(neng)正常使用和運轉(zhuan)。
5結語
　　随着科學技(ji)術的不斷發展，渦(wō)輪流量計不斷向(xiàng)着高精度和免維(wei)護方向發展，對于(yú)這類流量計，通過(guò)不鏽鋼退㊙️火爐天(tian)然氣測量渦輪流(liú)量計的長期使❌用(yong)維護，以及在使用(yòng)中出現的🍉故障和(he)處理經驗，得到以(yi)下結論：爲了使渦(wō)輪流量計正常運(yun)行，一是要保障流(liú)量計安裝時嚴格(gé)🏃🏻按照安裝說明參(cān)數和條🔴件精準安(ān)裝；二📐是要經常檢(jiǎn)查和定期校驗，以(yǐ)保證流量計的正(zhèng)确測量和計量；三(san)是嚴格按照使用(yòng)說明書操作和使(shǐ)用，以最大限度的(de)延長使📞用壽命；四(si)是出現故障時，仔(zai)細檢查儀表😍安裝(zhuāng)位置、軸承等可見(jian)部分是否與最初(chu)使用時出現一定(ding)偏差，電源線和信(xin)号線是否完好，流(liu)量管道是否堵塞(sāi)等，然後研🌈究解✔️決(jue)對策，排除故障；五(wǔ)是爲✨了節約成本(běn)、物盡其用，在壽命(ming)🐪周期之内不要輕(qīng)易給😘出更換流量(liang)計的決定。

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