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涡轮流量计的仪表系数



  对电子式流量计算设备的涡轮流量计,脉冲发生器发出的脉冲信号经过计算和处理,最终显示出流体的瞬时流量和累积流量,高频脉冲信号的脉冲数 f 与体积流量 qv 成正比计[14]: 
计算公式

  式中 K——涡轮流量计的仪表系数; 
  f——涡轮流量计接收到的高频脉冲数; 涡轮流量计的仪表系数是参与贸易计算的基础数据,在流量计的流量范围内,仪表系数是一个固定的常数,其数值是由检定给出的,每次对贸易流量计进行标定,都会给出流量计当前的仪表系数。仪表系数的计算公式如下: 
计算公式
  式中 n——为涡轮叶片数; θ——涡轮叶片与轴线的夹角(rad); r——流体推动力作用在叶片上的平均半径(mm); A——流通截面面积(mm2); Trm——机械摩擦阻力矩(N.m); ρ——流体的密度(g/m³); qv——流体的流量(m³/h); Trf——流体阻力矩(N.m)。 
  涡轮流量计属于速度式流量计,其叶片转动存在动力和阻力,动力的来源就是管道内气体对叶片的推动力,阻力的主要来源就是内部转动结构的摩擦力[15]。 
  涡轮流量计转动的动力来自于管道内部燃气流动时作用在叶片上的作用力,因此叶片的好坏对于涡轮流量计的动力大小起着决定性的作用,因此说叶片会对涡轮流量计的仪表系数产生影响。如果仪表的叶片产生磨损或者角度产生了变化的故障,那么叶片与轴线的夹角 θ 就会产生变化,如果夹角 θ 的正切值变大,那么根据仪表系数的计算公式2-2 可知故障后的仪表系数 K’与仪表系数真值 K 相比变大了,根据公式 2-1 可知仪表系数变大,那么流量计示数 qv’比流量真值 qv 小;相反的如果夹角 θ 的正切值变小,引起流量计的示数 qv’比实际流量值 qv 小。 
  Trf 为流体阻力矩,在涡轮流量计的使用中其流体阻力通常忽略不计,因此涡轮流量计的阻力来源就是机械摩擦阻力。机械摩擦阻力矩 Trm 是由轴承或者说机芯转动摩擦所产生的,因此轴承或者机芯出现故障后的机械摩擦阻力矩 Trm’变大,由 2-2 式可知故障后涡轮流量计的仪表系数 K’与仪表系数真值 K 相比变小,根据公式 2-1 可知仪表系数变小,那么流量计示数 qv’比流量真值 qv 大。但是当涡轮流量计轴承或者机芯产生磨损后,受到摩擦阻力增大的原因影响,涡轮流量计的转动速度也会降低很多,这意味着故障后涡轮流量计输出的高频脉冲信号会大幅度降低,引起流量计示数 qv’比流量真值 qv小。因此涡轮流量计轴承或者机芯出现故障后,需要综合考虑机械摩擦阻力矩和高频脉冲数减少两方面的影响,但是往往高频脉冲数变化对于涡轮流量计的影响大于机械摩擦阻力矩变化带来的影响。