渦輪流量計
LWGY渦輪
流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受
流體平均流速,從而且推導(dǎo)出流量或總量的
儀表。引 一般它由
傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。 LWGY渦輪流量計引和
容積式流量計、科里奧利質(zhì)量流量計稱為流量計中三類重復(fù)性、
精度最佳的產(chǎn)品,作為十大類型流量計之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。
采用渦輪進(jìn)行測量的流量計。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速，再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號。這種流量計用于檢測瞬時流量和總的積算流量，其輸出信號為頻率，易于數(shù)字化。圖中感應(yīng)線
圈和永久磁鐵一起固定在殼體上。當(dāng)鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過磁鐵時，磁路的磁阻發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)信號。信號經(jīng)放大器放大和整形，送到計數(shù)器或頻率計，顯示總的積算流量。同時將脈沖頻率經(jīng)過頻率－電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時流量。葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量，葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流過的總量。渦輪流量計的輸出是頻率調(diào)制式信號，不僅提高了檢測電路的抗干擾性，而且簡化了流量檢測系統(tǒng)。它的量程比可達(dá)10:1,精度在±0.2％以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時間常數(shù)可達(dá)0.01秒。
在歐洲和美國渦輪流量計是繼孔板流量計之后的第二個法定天然氣流量計，已經(jīng)發(fā)展為多品種、全系列，多規(guī)格，批量生產(chǎn)規(guī)模的天然氣流量計。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范亦十分完備，但亦有不足之處：對測量介質(zhì)潔凈度要求較高，使用期限受到限制。不過據(jù)國外使用部門稱：曾對240臺使用8~15年的流量計進(jìn)行周期檢定，發(fā)現(xiàn)儀表準(zhǔn)確度的偏移仍在規(guī)定范圍內(nèi)。另外，采用一種高效整流作用的整流器與渦輪流量傳感器耦合成結(jié)構(gòu)一體化的氣體渦輪流量計，在上游側(cè)阻流件為彎頭或有半開截止閥條件下，只需要2D直管段長度，對于城市用安裝空間窄小的，它是很突出的特點(diǎn)。
渦輪流量計總體原理框圖如下圖所示。
(1)高精度,在所有流量計中,屬于最精確的流量計;
(2)重復(fù)性好;
(3)元零點(diǎn)漂移,抗干擾能力好;
(用概況:
渦輪流量計在以下一些測量對象獲得廣泛應(yīng)用:石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國,渦輪流量計在用量上是僅次于孔板流量計的天然計量儀表,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計,它們已成為優(yōu)良的天然氣計量儀表。
★ 壓力損失小，葉輪具有防腐功能；
★ 采用先進(jìn)的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)，整機(jī)功能強(qiáng)、功耗低、性能優(yōu)越。
★ 具有非線性精度補(bǔ)償功能的智能流量顯示器。修正公式精度優(yōu)于±0.02%
★ 儀表系數(shù)可由按鍵在線設(shè)置，并可顯示在LCD屏上，LCD屏直觀清晰，可靠性強(qiáng)
★ 采用EEPROM對累積流量、儀表系數(shù)掉電保護(hù)，保護(hù)時間大于10年
★ 采用高性能MCU中央處理器，完成數(shù)據(jù)采集處理顯示輸出、累積流量瞬時流量同
★ 屏顯示方便的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)， 以標(biāo)準(zhǔn)485形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
★ 采用全硬質(zhì)合金（碳化鎢）屏蔽式懸臂梁結(jié)構(gòu)軸承，集轉(zhuǎn)動軸承與壓力軸承于一體，大大提高了軸承壽命，并可在有少量泥沙與污物的介質(zhì)中工作。
★ 采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結(jié)構(gòu)，（渦輪采用2Cr13）防腐性能好。
★ 容易維修，有自整流的結(jié)構(gòu)，小型輕巧，結(jié)構(gòu)簡單，可在短時間內(nèi)將其組合拆開，
★ 內(nèi)部清洗簡單。
★ 有較強(qiáng)抗磁干擾和振動能力、性能可靠、壽命長
★ 下限流速低,測量范圍寬，
★ 現(xiàn)場顯示型液晶屏顯示清晰直觀，功耗低，3V鋰電池供電可連續(xù)運(yùn)行5年以上，
★ 耐腐蝕，適用于酸堿溶液
流體流經(jīng)傳感器殼體，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn)，在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，在一定的條件下，轉(zhuǎn)速與流速成正比，由于葉片有導(dǎo)磁性，它處于信號檢測器（由永久磁鋼和線圈組成）的磁場中，旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應(yīng)出電
脈沖信號，此信號經(jīng)過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波，可遠(yuǎn)傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量和累計量。在一定的流量范圍內(nèi)，脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時流量Q成正比，流量方程為：Q=3600×f/k
式中：
f——脈沖頻率[Hz]；
k——傳感器的儀表系數(shù)[1/m]，由校驗(yàn)單給出。若以[1/L]為單位Q=3.6×f/k
Q——流體的瞬時流量（工作狀態(tài)下）[m/h]；
3600——換算系數(shù)。
每臺傳感器的儀表系數(shù)由制造廠填寫在檢定證書中，k值設(shè)入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時流量和累積總量。
公稱口徑： 管道式：DN4～DN200
插入式：DN100～DN2000
精度等級： 管道式：±0.5級，±1.0級
插入式：±1.5級、±2.5級
高精度的可達(dá)0.2級
環(huán)境溫度： -20℃～50℃
介質(zhì)溫度： 測量液體：-20℃～120℃
測量氣體：-20℃～80℃
大氣壓力： 86KPa～106KPa
公稱壓力： 1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa
防爆等級： ExdIIBT4
連接方式： 螺紋連接、法蘭夾裝、法蘭連接、插入式等
直管段要求：氣體：上游直管段應(yīng)≥10DN，下游直管段應(yīng)≥5DN
液體：上游直管段應(yīng)≥20DN，下游直管段應(yīng)≥5DN
插入式：上游直管段應(yīng)≥20DS，下游直管段應(yīng)≥7DS（DS為管道實(shí)測內(nèi)徑）
顯示方式：?。?）遠(yuǎn)傳顯示： 脈沖輸出、電流輸出(配顯示儀表)
?。?）現(xiàn)場顯示：8位LCD顯示累積流量，單位(m3)
4位LCD顯示瞬時流量，單位(m3/h)、電池電量、頻率、流速
（3）溫度壓力補(bǔ)償型：
A、顯示標(biāo)準(zhǔn)瞬時流量及標(biāo)準(zhǔn)累計流量
B、顯示當(dāng)前壓力、溫度、電池電壓
輸出功能：
?。?）脈沖輸出，p-p值由供電電源確定
?。?）4～20mA兩線制電流輸出
（3）單位體積脈沖輸出及傳感器原始脈沖輸出
?。?）帶有RS485通迅接口
供電電源：
?。?）DC5～24V
?。?）標(biāo)準(zhǔn)型3V鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用八年以上
（3）溫壓補(bǔ)償型3V鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用四年以上
傳輸距離： 傳感器至顯示儀距離可達(dá)500m
渦輪流量計是一種速度式儀表，它具有精度高，重復(fù)性好，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動部件少，耐高壓，測量范圍寬，體積小，重量輕，壓力損失小，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，用于封閉管道中測量低粘度氣體的體積流量和總量。在石油，化工，冶金，城市燃?xì)夤芫W(wǎng)等行業(yè)中具有廣泛的使用價值。
渦輪流量計的口徑、精度與流量參數(shù)：
對于防爆型產(chǎn)品的要求： 為了儀表安全正常使用，應(yīng)復(fù)核防爆型流量計的使用環(huán)境是否與用戶防爆要求規(guī)定相符，且安裝使用過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守國家防爆型產(chǎn)品使用要求，用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的連接方式，不得隨意打開儀表。選型在規(guī)定的流量范圍內(nèi)，防止超速運(yùn)行，以保證獲得理想準(zhǔn)確度和保證正常使用壽命。 安裝流量計前應(yīng)清理管道內(nèi)雜物：碎片、焊渣、石塊、粉塵等推薦在上游安裝5微米篩孔的過濾器用于阻擋液滴和沙粒。 流量計投運(yùn)時應(yīng)緩慢地先開啟前閥門，后開啟后閥門，防止瞬間氣流沖擊而損害渦輪。 加潤滑油應(yīng)按告示牌操作，加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定，通常每年2-3次。由于試壓、吹掃管道或排氣造成渦輪超速運(yùn)轉(zhuǎn)，以及渦輪在反向流中運(yùn)轉(zhuǎn)都會可能使流量計損壞。 流量計運(yùn)行時不允許隨意打開前.后蓋，更動內(nèi)部有關(guān)參數(shù)，否則將影響流量計的正常運(yùn)行。 小心安裝墊片，確保沒有突出物進(jìn)入管道，以防止干擾正常的流量測量。 流量計在標(biāo)定時要在流量計取壓口上采集壓力。
傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離外界電場、磁場，必要時應(yīng)采取有效的屏蔽措施，以避免外來干擾。
為了檢修時不致影響液體的正常輸送，建議在傳感器的安裝處，安裝旁通管道。
傳感器露天安裝時，請做好放大器及插頭的防水處理。。
當(dāng)流體中含有雜質(zhì)時，應(yīng)加裝過濾器，過濾器網(wǎng)目根據(jù)流量雜質(zhì)情況而定，一般為20～60目。當(dāng)流體中混有游離氣體時，應(yīng)加裝消氣器。整個管道系統(tǒng)都應(yīng)良好密封。
用戶應(yīng)充分了解被測介質(zhì)的腐蝕情況，嚴(yán)防傳感器受腐蝕。
⑵ 使用和調(diào)整
◆ 使用時，應(yīng)保持被測液體清潔，不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。
◆ 傳感器在開始使用時，應(yīng)先將傳感器內(nèi)緩慢的充滿液體，然后再開啟出口閥門，
嚴(yán)禁傳感器處于無液體狀態(tài)時受到高速流體的沖擊。
◆ 傳感器的維護(hù)周期一般為半年。檢修清洗時，請注意勿損傷測量腔內(nèi)的零件，特
別是葉輪。裝配時請看好導(dǎo)向件及葉輪的位置關(guān)系。
◆ 傳感器不用時，應(yīng)清洗內(nèi)部液體，且在傳感器兩端加上防護(hù)套，防止塵垢進(jìn)入，
然后置于干燥處保存。
◆ 配用時的過濾器應(yīng)定期清洗，不用時，應(yīng)清洗內(nèi)部的液體，同傳感器一樣，加防塵套，置于干燥處保存。
◆ 傳感器的傳輸電纜可架空或埋地敷設(shè)（埋地時應(yīng)套上鐵管。）
◆ 在傳感器安裝前，先與顯示儀表或示波器接好連線，通電源，用口吹或手撥葉輪，使其快速旋轉(zhuǎn)觀察有無顯示，當(dāng)有顯示時再安裝傳感器。若無顯示，應(yīng)檢查有關(guān)各部分，排除故障。
渦輪流量計特點(diǎn)具有精度高、重復(fù)性好、無零點(diǎn)漂移、高量程比等優(yōu)點(diǎn)。渦輪流量計擁有高質(zhì)量軸承、特別設(shè)計的導(dǎo)流片，因此極大降低了磨損，對峰值不敏感，甚者惡劣的條件下也可以給出可靠的測量變量
