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渦輪流量計的儀表系數

  對電子式流量計算設備的渦輪流量計,脈沖發生器發出的脈沖信號經過計算和處理,***終顯示出流體的瞬時流量和累積流量,高頻脈沖信號的脈沖數 f 與體積流量 qv 成正比計[14]: 
計算公式

  式中 K——渦輪流量計的儀表系數; 
  f——渦輪流量計接收到的高頻脈沖數; 渦輪流量計的儀表系數是參與貿易計算的基礎數據,在流量計的流量范圍內,儀表系數是一個固定的常數,其數值是由檢定給出的,每次對貿易流量計進行標定,都會給出流量計當前的儀表系數。儀表系數的計算公式如下: 
計算公式
  式中 n——為渦輪葉片數; θ——渦輪葉片與軸線的夾角(rad); r——流體推動力作用在葉片上的平均半徑(mm); A——流通截面面積(mm2); Trm——機械摩擦阻力矩(N.m); ρ——流體的密度(g/m³); qv——流體的流量(m³/h); Trf——流體阻力矩(N.m)。 
  渦輪流量計屬于速度式流量計,其葉片轉動存在動力和阻力,動力的來源就是管道內氣體對葉片的推動力,阻力的主要來源就是內部轉動結構的摩擦力[15]。 
  渦輪流量計轉動的動力來自于管道內部燃氣流動時作用在葉片上的作用力,因此葉片的好壞對于渦輪流量計的動力大小起著決定性的作用,因此說葉片會對渦輪流量計的儀表系數產生影響。如果儀表的葉片產生磨損或者角度產生了變化的故障,那么葉片與軸線的夾角 θ 就會產生變化,如果夾角 θ 的正切值變大,那么根據儀表系數的計算公式2-2 可知故障后的儀表系數 K’與儀表系數真值 K 相比變大了,根據公式 2-1 可知儀表系數變大,那么流量計示數 qv’比流量真值 qv 小;相反的如果夾角 θ 的正切值變小,引起流量計的示數 qv’比實際流量值 qv 小。 
  Trf 為流體阻力矩,在渦輪流量計的使用中其流體阻力通常忽略不計,因此渦輪流量計的阻力來源就是機械摩擦阻力。機械摩擦阻力矩 Trm 是由軸承或者說機芯轉動摩擦所產生的,因此軸承或者機芯出現故障后的機械摩擦阻力矩 Trm’變大,由 2-2 式可知故障后渦輪流量計的儀表系數 K’與儀表系數真值 K 相比變小,根據公式 2-1 可知儀表系數變小,那么流量計示數 qv’比流量真值 qv 大。但是當渦輪流量計軸承或者機芯產生磨損后,受到摩擦阻力增大的原因影響,渦輪流量計的轉動速度也會降低很多,這意味著故障后渦輪流量計輸出的高頻脈沖信號會大幅度降低,引起流量計示數 qv’比流量真值 qv小。因此渦輪流量計軸承或者機芯出現故障后,需要綜合考慮機械摩擦阻力矩和高頻脈沖數減少兩方面的影響,但是往往高頻脈沖數變化對于渦輪流量計的影響大于機械摩擦阻力矩變化帶來的影響。 

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