渦輪流量計

　　一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
 

　　渦輪流量計^[2]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產(chǎn)品,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量的規(guī)模。
 

　　采用渦輪進行測量的流量計。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*磁鐵一起固定在殼體上。當鐵磁性渦輪葉片經(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0.01秒。

一、優(yōu)點:

　　（1）高精度,在所有流量計中,屬于精確的流量計;
 

　　（2）重復(fù)性好;
 

　　（3）元零點漂移,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、有機液體、無機液、液化氣、天然氣和低溫流體，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,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。

二、特點：

　　★ 壓力損失小，葉輪具有防腐功能；
 

　　★ 采用低功耗單片微機技術(shù)，整機功能強、功耗低、性能好。
 

　　★ 具有非線性精度補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
 

　　★ 采用EEPROM對累積流量、儀表系數(shù)掉電保護，保護時間大于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
 

　　★ 屏顯示方便的人機界面實現(xiàn)， 以標準485形式進行數(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，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)運行5年以上，
 

　　★ 耐腐蝕，適用于酸堿溶液

三、工作原理：

　　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*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。

四、技術(shù)參數(shù)：

　　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為管道實測內(nèi)徑）
 

　　顯示方式：　（1）遠傳顯示： 脈沖輸出、電流輸出（配顯示儀表）
 

　　（2）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）溫度壓力補償型：
 

　　A、顯示標準瞬時流量及標準累計流量
 

　　B、顯示當前壓力、溫度、電池電壓
 

　　輸出功能：
 

　　（1）脈沖輸出，p-p值由供電電源確定
 

　　（2）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
 

　　（4）帶有RS485通迅接口
 

　　供電電源：
 

　　（1）DC5～24V
 

　　（2）標準型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500m
 

　　渦輪流量計用途
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，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，城市燃氣管網(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)：
 

　　選型表
 

注：DN15～DN40常規(guī)為螺紋連接，如希望采用法蘭連接，請在“公稱通徑”后加“（FL）”

渦輪流量計安裝注意事項

　　為了確保渦輪流量計的測量準確,必須正確地選擇安裝位置和方法 對直管段的要求： 流量計必須水平安裝在管道上（管道傾斜在5以內(nèi)），安裝時流量計軸線應(yīng)與管道軸線同心，流向要*。 流量計上游管道長度應(yīng)有不小于2D的等徑直管段，如果安裝場所充許建議上游直管段為20D、下游為5D。 對配管的要求： 流量計安裝點的上下游配管的內(nèi)徑與流量計內(nèi)徑相同。 對旁通管的要求： 為了保證流量計檢修時不影響介質(zhì)的正常使用，在流量計的前后管道上應(yīng)安裝切斷閥門（截止閥），同時應(yīng)設(shè)置旁通管道。流量控制閥要安裝在流量計的下游，流量計使用時上游所裝的截止閥必須全開，避免上游部分的流體產(chǎn)生不穩(wěn)流現(xiàn)象。 對外部環(huán)境的要求： 流量計安裝在室內(nèi)，必須要安裝在室外時，一定要采用防曬、防雨.防雷措施，以免影響使用壽命。 對介質(zhì)中含有雜質(zhì)的要求： 為了保證流量計的使用壽命，應(yīng)在流量計的直管段前安裝過濾器。 安裝場所： 流量計應(yīng)安裝在便于維修，無強電磁干擾與熱輻射的場所 對安裝焊接的要求： 用戶另配一對標準法蘭焊在前后管道上。不允許帶流量計焊接！ 安裝流量計前應(yīng)嚴格清除管道中焊渣等臟物，用等徑的管道（或旁通管）代替流量計進行吹掃管道。以確保在使用過程中流量計不受損壞。 安裝流量計時，法蘭間的密封墊片不能凹入管道內(nèi)。 流量計接地的要求： 流量計應(yīng)可靠接地，不能與強電系統(tǒng)地線共用。 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)，防止超速運行，以保證獲得理想準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轉(zhuǎn)，以及渦輪在反向流中運轉(zhuǎn)都會可能使流量計損壞。 流量計運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行。 小心安裝墊片，確保沒有突出物進入管道，以防止干擾正常的流量測量。 流量計在標定時要在流量計取壓口上采集壓力。