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蝸輪流量計的結構、原理及分類

1.結構
　　蝸輪流量計的結構型式很多，但主要由下列幾部分組成:外殼、葉輪、導流架及安放在架上的支撐葉輪的軸承、信號檢測器。
　　1)外殼。直接與管道相連接，介質(zhì)流經(jīng)其中，承受被測介質(zhì)壓力與溫度安裝變送器的機芯。插入式電磁流量計對大多數(shù)被測介質(zhì)應具有耐腐蝕性和足夠的機械強度，在用磁電感應式的信號檢測器時，殼體應具有不導磁的性能。
　　2)導流體。支持葉輪的轉(zhuǎn)軸，保證葉輪轉(zhuǎn)動中心與外殼中心重合，具有穩(wěn)流和整流作用。
　　3)葉輪.其上帶有螺旋形葉片，受被測介質(zhì)沖擊而旋轉(zhuǎn)，配合信號檢測器將旋轉(zhuǎn)運動換成電脈沖信號。有良好的導磁性能以改變信號檢測器內(nèi)磁路的磁阻，葉輪參數(shù)決定流量變送器在整個流量范圍內(nèi)的線性誤差。
　　4)軸和軸承。支持葉輪做高速旋轉(zhuǎn)的一組運動零件，軸一般用淬火的不銹鋼、鍍硬鉻的其他鋼、鎢鉻鉆硬質(zhì)合金等硬材料，而軸承用石墨及增強F4塑料、尼龍等軟材料和鎢鉻鉆硬質(zhì)合金等硬材料制成。在葉輪轉(zhuǎn)速確定的情況下，流量計的壽命主要取決于軸與軸承的配合及工況下的磨損。
　　5)信號檢測器。配合葉輪實現(xiàn)電脈沖頻率信號的轉(zhuǎn)換，它是依賴于磁阻的變化。一般情況下，高壓電磁流量計的磁鋼產(chǎn)生的磁通借助于導磁棒經(jīng)空氣閉合，當其下方有導磁物體(葉輪)通過時，則磁通閉合回路的磁阻就發(fā)生變化，在感應線圈中產(chǎn)生一個電脈沖。
　　2.作用原理
　　流體從流量計的人口經(jīng)過導流架整流，使流束平行軸線方向流人蝸輪，導流架上的導流葉片和流動方向平行放置，經(jīng)過整流后的流束流人由螺旋形葉片組成的蝸輪，推動蝸輪旋轉(zhuǎn)，從蝸輪流出的流體再經(jīng)過出口導流架將流體整流成和軸線平行的流束，以減少壓力損失。在蝸輪的上邊對著葉輪的部位，在非導磁材料制成的殼體上放置一個感應線圈，感應線圈的中心銜鐵上面有一塊長久磁鐵(或均為長久磁鐵)。當由導磁不銹鋼制成的螺旋形葉片轉(zhuǎn)動通過感應線圈下端時，周期地改變線圈磁路的磁阻，使通過線圈的磁通也發(fā)生周期變化，在感應線圈內(nèi)產(chǎn)生和流量成正比的脈沖信號，該信號經(jīng)過線圈引出線進人前置放大器放大，然后遠傳至顯示儀表。
軸和軸承之間的摩擦和軸的直徑及葉輪質(zhì)量有關，有時為了減小這一摩擦阻力的影響，可采用細軸、質(zhì)量輕的葉輪(使它的密度和被測介質(zhì)的密度接近)，有時滾珠軸承取代滑動軸承，但因滾珠軸承的耐腐蝕問題不易解決，限制了它的廣泛應用。為了減小插入式電磁流量計因流體對葉輪的軸向推力而增加的軸承摩擦轉(zhuǎn)矩，可在軸的中心開一小孔，部分流體流人中心孔被滯止，在葉輪后軸承端面上形成一反推力，使其后端面不與后導流架接觸，從而減小摩擦力矩。
　　3.分類
　　蝸輪流量計因適用于不同介質(zhì)或場合，從結構特點不同可分多種型式。
　　首先如圖4一33所示的典型結構，稱之為基型流量計，其特點為:
　　1)葉輪直徑略小于公稱通徑;
　　2)葉輪旋轉(zhuǎn)的平面垂直于流體流動方向，
　　3)信號檢測器置于殼體外部;
　　4)應水平安裝使用且介質(zhì)單方向流動。
　　除基型外按不同結構型式大致分類如下:
　　1)按被測介質(zhì)不同分為液體蝸輪流量計、氣體蝸輪流量計。
　　2)按信號檢測器在外殼上的位置分為外磁式蝸輪流量計、內(nèi)磁式蝸輪流量計、高壓電磁流量計。
　　3)按軸向力平衡的方式分為止推式蝸輪流量計、軸向力自動補償式蝸輪流量計。
　　4)按軸承型式分為滑動軸承蝸輪流量計、滾動軸承蝸輪流量計。
　　5)按流量計精度分為:
　　蝸輪流量計:精度一般為0.5級;
　　精密蝸輪流量計:精度一般不低于0.2級。

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