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双转子涡轮流量计技术的最新进展及如何优化测量性能

来源:澳门合法搏彩网作者:发表时间:2018-07-10 11:15:25


    涡轮流量计的增强功能扩展了其测量性能,适用于过去不存在的应用。它们仍然是服务于市场的最耐用,可靠和精确的流量仪器之一。
涡轮流量计
图1.双转子涡轮流量计提供传统单转子流量计无法获得的扩展性能。
    涡轮流量计转子与通过流量计壳体的已知横截面积的流体速度成比例地旋转。因为速度与体积流速成正比,所以转子的旋转速度也与体积流速成正比。
    涡轮流量计采用经过时间考验的测量原理,可用于液体和气体。最近,流量计设计人员开发了使用双转子配置的涡轮流量计,以响应不断变化的行业要求,实现更宽的工作流量范围,增强的可重复性,卓越的绝对精度和更低成本的安装。经验数据表明,这些仪表提供了传统单转子仪表无法获得的扩展性能(见图1)。
    本文介绍了双转子涡轮流量计技术的最新进展如何优化测量性能; 简化安装; 在各种工业,航空航天,汽车以及测试和测量应用中降低成本。
工作原理
    双转子涡轮流量计设计采用两个紧密耦合的转子,它们以相反的方向转动。从第一转子流出的流量极大地影响后转子上的入口入射角,液压地连接两个转子。第一转子上的流体涡流条件对第二转子具有相反的影响。如果前转子由于旋涡效应而减速,则后转子将以相同的百分比加速。反之亦然。如果前转子加速,后转子将减速。
涡轮流量计
    双转子流量计用户知道其转子的总和或平均值代表实际流量,而不管转子每分钟转数(RPM)的涡流效应如何。因此,在大多数应用中不需要整流器; 这些包括上游/下游直管道,旨在消除降低仪器性能的流动扭曲。这使得可以将流量计安装在有限的空间内,在这些空间中不能容忍增加的管道长度。
    使用整流器时,监控转子A和B的频率输出比可提供轴承诊断。如果流量处理器检测到输出频率比变化,则容易确定轴承污染。轴承诊断可以在长时间保护测试数据时,或者在水下吊舱应用中在海底使用仪表时注意到异常。
    增加的双转子涡轮流量计的第二转子的入射角使得能够在更宽的流量范围内进行测量。显然,优点是一个双转子流量计可以覆盖两个单转子流量计的范围。使用该技术可以消除双歧管系统的应用,从而节省执行器阀门和双通道流量处理器的成本。
最新技术进步
    双转子涡轮流量计设计的一个关键特征是它能够增强通用粘度曲线(UVC)并扩展可用的测量流量范围。第二转子上的较大入射角使得可以测量较低的流速,从而增加了调节能力。这显着扩展了仪表的UVC曲线和单一粘度应用的流量范围。
    为了进一步提高仪表性能,螺旋转子具有较低的压降,并在整个转子和轴承系统上提供均匀的力分布。这提高了可重复性并减少了轴承磨损,尽管使用今天的陶瓷轴承,污染比轴承磨损更可能。
涡轮流量计
    双转子涡轮流量计具有用于内部组件的安全夹紧系统,可以保持±0.02%的可重复性,因为它们可以防止可能改变流动剖面的运动。该夹紧系统适用于双向流动,并为高冲击应用提供解决方案。
    先进的流量处理器以及相关的传感器通过成熟的补偿技术帮助最大限度地提高流量测量精度。流量处理器还可处理双频输入,以适应双转子涡轮流量计,轴承诊断和叶片平均/平滑。
    双转子涡轮流量计的可重复流量范围高达500:1,UVC调节范围为60:1,与许多单转子涡轮流量计相比,分别为100:1和10:1。这样,用户可以部署更少的仪表来覆盖各种流量。它还降低了初始购买成本,简化了系统集成和未来维护。
测试证实了好处
涡轮流量计
    最近,在主要标准流量校准器上进行了大量的流动涡流测试,以产生确认双转子涡轮流量计优点的数据。1英寸仪表上的校准使用具有流体粘度温度校正功能的容积式液体校准器。
    校准的管道配置在两个位置(入口和出口)使用90度弯头,以及在平面外有三个90度弯头的最坏情况。在有和没有下游流动矫直器的情况下进行测试,以减轻来自对称管道配置的任何取消效应的可能性。校准液为Stoddard溶剂(1.12厘),流速为0.15至65加仑/分钟。在433:1的调低范围内收集数据并以Strouhal-Roshko格式绘制(参见图3)。
    图1中的校准曲线清楚地显示了转子A和转子B流量计输出之间的相反旋流效应。通过对两个转子求和,涡旋效应抵消,结果与校准器流速小于读数的±0.5%相关。下游流动矫直机对输出没有影响。转子A本身可以解释为典型单转子流量计的性能
涡轮流量计
    校准数据证实双转子涡轮流量计不需要整流器。它还证明该技术可以安装在管道几何形状不太理想的环境中,例如带有狭窄部件的汽车试验台,空间非常宝贵的飞机平台,原始设备制造商应用,其中外壳或滑板限制管道长度和现有的流量计应用具有不正确的整流器设计长度(。
结论
    双转子技术扩大了涡轮流量计的应用包络,提高了精度,单转子技术是不可行的。通过消除对流动矫直机的需求,双转子流量计降低了成本并使得安装在有限的空间内成为可能。仪表的扩展流量范围可以消除双仪表歧管系统的使用。凭借螺旋转子,陶瓷轴承,轴承诊断,安全内部构件和先进的流量处理器等附加功能,这些仪器为以前无法实现的应用提供了机会,同时又不影响精度。

 

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