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发表人：abg188 |
发表时间：2013/7/16 11:06:00 |
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一、自校正双涡轮流量计概述
自校正双涡轮流量计就是一种能自动校正测量精确度的涡轮流量计。换句话说，这种流量计能够保证在测量条件下具有与在标定条件下的标定精确度一致的测量精确度。在结构上，这种流量计在壳体内装有两个涡轮转子，称迎来流方向的涡轮为主涡轮，而在其下游的涡轮为辅涡轮。
自校正双涡轮流量计作为测量仪表，较适合在测量条件不满足标定条件时，实现精确、可靠地流量测量。这里指的测量条件是介质条件、流动条件以及安装条件、流量计自身的品质状况条件。自校正双涡轮流量计也可以作为标准表，用来对测量仪表的在线标定以及传递标准流量，实现流量标准装置的比对。
一般的涡轮流量计在长期运行中不可避免地产生结垢、轴承磨损、内部间隙变化，以及被测介质的温度、压力、密度、粘度等介质物理性质变化，使在同一流量下，涡轮转速发生了改变。同样地，若流量计安装环境条件恶劣，使流量计进口速度分布发生畸变，或产生旋转流动。以上诸多实际测量条件偏离标定条件的情况，均会降低仪表的测量精确度。对于高精确度的测量要求，就必须将这些因素减小到最低限度。自校正双涡轮流量计能自动地、连续地校正部分甚至全部以上这些因素的影响，从而使仪表的测量精确度自动地校正到其标定精确度。
自校正双祸轮流量计的自动校正功能是依靠流量计中的辅涡轮来完成的。辅涡轮起到了感应主涡轮流体出口角的变化，并随主涡轮出口角变化，辅涡轮也作相应的变化。自校正双涡轮流量计通过对主、辅涡轮愉出信号的适当的计算，即自动地、连续地完成对流量测量的自动校正。自校正双祸轮流量计还有一个特殊功能，即仪表同时自动地、连续地完成自检查功能—检查并指示由于流量条件改变，使主涡轮转速产生的偏差量。自校正双涡轮流量计完成对偏差进行校正，仪表的自校正功能为用户提供了具有标定精确度的流量示值，而仪表的自检查功能则为用户提供了检查流量示值可靠性和仪表是否超差运行的手段。
由于自校正双涡轮流量计具有对标定精确度的“记忆功能”，或者说自校正双涡轮流量计在线测量时具有复现标定精确度的功能，故这种仪表适合于作为标准表，对其他侧量仪表进行在线标定。目前，国外已有用自校正双涡轮流量计作为标准表来替代其他标准表。
自校正双祸轮流量计对安装条件并不苛刻，而且对安装原因造成的误差也具有校正作用，并且仪表也保留了一般涡轮流量计重复性高的特点。因此，可以认为，自校正双涡轮流量计也适合于作为传递组件，用于标准流量装置间的比对。
二、自校正双涡轮流量计工作原理
在双涡轮流量计中，主祸轮叶片采用螺旋叶片，其作用就是将一部分流体的周向动能有效地转换为旋转动能，使涡轮转动。在一定的流量范围(范围度)和流体黏性范围内，以及一定的侧量精确度要求下，祸轮转速与流体体积流量成正比，此即为传统的涡轮流量计的原理。流体经涡轮叶片以后，它的绝对速度方向偏离了原进口流体以轴向进人的方向。这个偏离角称为流体出口角，用θ表示，且与各类阻力矩的大小有关。在流量计使用过程中，各类阻力矩会发生变化，从而使流体的出口角θ发生了变化，使得仪表的使用精确度偏离了原校正精确度，产生了使用误差。耍消除这一误差，就要消除流体出口角θ的影响。在双涡轮流量计中，在主涡轮的下游侧设计了一个辅涡轮，而辅涡轮就是起到了感应主涡轮有效出口角的作用，辅涡轮转速就与主涡轮的有效出口角有关。
三、自校正双涡轮流量计结构特点
自校正双涡轮流量计在结构上与传统的涡轮流量计在结构上的差别主要在于旋转叶片。自校正双涡轮流量计由两个自由的旋转叶片组成，如图1.9所示，即在流动方向上安装了两个各自能自由旋转的涡轮叶片，迎来流的称主涡轮，其后的称辅涡轮。由于壳体内安装了两个转子，因此它的壳体相对于传统的涡轮流量计要长一些。在信号检测方法上可采用双磁电转换放大器，将主、辅两个涡轮的转速分别检测出来并放大，然后将转速信号送人智能微处理数字显示仪，按要求运算后，即可输出校正后的流量值。
1.涡轮叶片角的特点
在自校正涡轮流量计的结构设计中，主辅涡轮的叶片角设计是至关重要的。在叶片角的结构上，应使得辅涡轮引起的测量误差比起涡轮的测量误差来尽可能小。根据理论分析，要做到这一点，实际上是要求主涡轮的安装角β大于辅涡轮的安装角γ，而γ角又要大于主涡轮流体出口角θ。为尽量减小辅涡轮的测量误差，辅涡轮的流体出口角θs应远小于主涡轮的流体出口角θ，即要求β>γ>θ>θs氏.这个原则可以通过两个方面的设计予以满足。
首先，应使得辅涡轮的转速足够小，约为主涡轮转速的1/5。这就要求辅涡轮的安装角γ设计得较小，以保证辅涡轮较低的转速和较小的阻力矩，从而获得较小的辅涡轮出口角θs。但γ角又不能过小，为保证其有足够的驱动力矩使之旋转，又要求γ>0。
其次，主辅涡轮应保证同向转动，即βγ>o，这样就能保证仪表有可靠的自校正能力。
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