1． 터빈 유량계의 작동 원리
터빈 유량계의 원리도는 그림 3-1에 나와 있습니다. 파이프의 중앙에는 터빈이 위치하며 양쪽 끝은 베어링으로 지지됩니다. 유체가 파이프를 통과하면 터빈 블레이드에 충격을 가해 터빈에 구동 토크가 발생하여 터빈이 마찰 토크와 유체 저항 토크를 극복하고 회전하게 됩니다. 특정 유량 범위 내에서 특정 유체 매체 점도에 대해 터빈의 회전 각속도는 유체 유량에 비례합니다. 따라서 터빈의 회전 각속도로부터 유체 유량을 구할 수 있어 파이프를 통과하는 유체 유량을 계산할 수 있다.
터빈의 회전 속도는 센싱 코일을 통해 감지된다. 케이싱 외부에 설치됩니다. 터빈 블레이드가 하우징의 영구 자석에 의해 생성된 자력선을 절단하면 감지 코일의 자속이 변경됩니다. 감지 코일은 검출된 자속 주기 변화 신호를 전치 증폭기로 보내고, 전치 증폭기는 신호를 증폭하고 형성하여 유량에 비례하는 펄스 신호를 생성하며, 이는 단위 변환 및 유량 축적 회로로 보내져 누적 유량을 얻고 표시합니다. 동시에 펄스 신호는 주파수 전류 변환 회로로 전송되어 펄스 신호를 아날로그 전류량으로 변환하여 순간 유량 값을 나타냅니다.
터빈 유량계의 전체 원리 프레임은 그림 3-2에 나와 있습니다.
2. 터빈 유량계의 구조
케이싱 입구에서 유체가 유입됩니다. 한 쌍의 베어링이 브라켓을 통해 튜브의 중심축에 고정되고, 베어링 위에 터빈이 설치됩니다. 방사형 정류판은 터빈의 상류 및 하류 지지대에 설치되어 유체가 회전하는 것을 방지하고 터빈 블레이드의 작용 각도를 변경하도록 유체를 안내합니다. 감지 코일은 자속 변화 신호를 수신하기 위해 터빈 위 케이싱 외부에 설치됩니다.
아래에는 주요 구성요소를 소개합니다.
(1) 터빈
터빈은 자기 전도성 스테인리스강으로 만들어졌으며 나선형 블레이드가 장착되어 있습니다. 블레이드 수는 직경에 따라 2~24개까지 다양합니다. 터빈이 유량에 잘 반응하려면 질량이 가능한 한 작아야 합니다.
터빈 블레이드의 구조 매개변수에 대한 일반적인 요구 사항은 다음과 같습니다. 블레이드 경사각 10°-15°(가스), 30°-45°(액체); 내부 쉘 사이의 간격은 0.5-1mm입니다.
(2) 베어링
터빈 베어링은 일반적으로 우수한 내마모성을 요구하는 슬라이딩 핏 카바이드 베어링을 사용합니다.
유체가 터빈을 통과하면 터빈에 축방향 추력이 발생하여 우라늄 베어링의 마찰 토크가 증가하고 우라늄 베어링의 마모가 가속화됩니다. 추력, 유압 균형 조치가 구조물에 취해져야 하며, 이 방법의 원리는 그림 3-3에 나와 있습니다. 터빈의 직경 DH가 전면 및 후면 브래킷의 직경 Ds보다 약간 작기 때문에 터빈 섹션의 흐름 단면이 확장되고 유량이 감소하여 정수압이 상승하게 됩니다
P. 이 정압
P 압력은 축 추력의 일부를 상쇄합니다.
그림 3-3
유압균형 원리 개략도
(3) 프리앰프
프리앰프는 자기유도방식으로 변환된다. 증폭기와 증폭 형성 회로의 두 부분으로 구성됩니다. 회로도는 그림 3-4에 나와 있습니다.
자기-전기 변환기는 일반적으로 중국에서 영구 자석 강철과 외부에 감긴 유도 코일로 구성된 릴럭턴스 유형을 사용합니다. 유체가 통과하여 풍차가 회전하게 되면 블레이드가 영구 자석 바로 아래에 있을 때 자기 저항이 최소가 되고, 두 블레이드 사이의 간격이 터빈이 회전할 때 자기 저항이 최대가 됩니다. 자기 회로의 자속을 지속적으로 변화시켜 코일에 변화를 일으키는 유도 전위는 증폭 및 성형 회로로 전송되어 펄스 신호로 전환됩니다.
출력 펄스의 주파수는 유량계를 통과하는 유량에 비례하며 비례 계수 K는
K=
(3-1 )
공식에서
f——터빈 유량계의 출력 펄스 주파수;
qv——유량계를 통과하는 유량.
이 비례 계수는 터빈 유량계의 계기 계수라고도 합니다.
그림 3-4
터빈 유량계 프리앰프의 개략도
(4) 신호 수신 및 표시
신호 수신 및 표시 계수보정기, 덧셈기, 주파수-전기변환기 등으로 구성되어 있습니다. 프리앰프에서 보내진 펄스신호를 적산유량과 순시유량으로 변환하여 표시하는 기능을 합니다.