一、渦輪流量計(jì)概述

渦輪流量計(jì)是速度式流量?jī)x表中的一種，也叫葉輪式流量計(jì)，以動(dòng)量矩守恒原理為基礎(chǔ)。

渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)見右邊圖 1-1 和圖 1-2，流體在管道中流動(dòng)時(shí)沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，*后從渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)求算出流量值，在二次儀表上進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示，可反映出瞬時(shí)流量和累積流量（或稱總量），也可轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)傳。此外，傳感器輸出的脈沖頻率信號(hào)可以單獨(dú)與計(jì)算機(jī)配套使用，由計(jì)算機(jī)代替流量顯示儀表實(shí)現(xiàn)密度或溫度、壓力補(bǔ)償，顯示流體體積流量或質(zhì)量流量。是目前流量?jī)x表中比較成熟的高準(zhǔn)確度儀表之一。

 

部件組成 

通常渦輪流量計(jì)由整流器、儀表管段、傳感器和前置放大器構(gòu)成。

整流器是為了消除或減少流動(dòng)中的漩渦流、偏心流等各種非軸對(duì)稱流和脈動(dòng)流而設(shè)置于流量計(jì)前端管道中的裝置。

儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計(jì)在內(nèi)的配管部分。

傳感器是把轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。通常把渦輪流量計(jì)中感知流體流速的渦輪及其組合（包括前后導(dǎo)流架、軸承、殼體及前置放大器）統(tǒng)稱為渦輪流量傳感器。

前置放大器是為了傳送傳感器的電信號(hào)而對(duì)其進(jìn)行放大、整形，從而得到輸出信號(hào)的裝置。將輸出信號(hào)的信號(hào)處理、轉(zhuǎn)換部分稱為二次儀表或顯示儀表。

 

工作原理 

流體通過傳感器殼體時(shí)，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(dòng)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(hào)檢測(cè)器（由永久磁鋼和線圈組成）的磁場(chǎng)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(hào)，此信號(hào)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，可傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時(shí)流量或累積流量。

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(shí)流量 Q 成正比，流量方程為： 

式中 qv —— 流體的瞬時(shí)流量（工作狀態(tài)下）m3/h ；

f —— 脈沖頻率，Hz； 

K —— 傳感器的儀表系數(shù) m-3 ，由校驗(yàn)單給出。 

每臺(tái)傳感器的儀表系數(shù)由我公司填寫在檢定**中，K 值設(shè)入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。

 

產(chǎn)品特點(diǎn)與材質(zhì)

本公司產(chǎn)品的各項(xiàng)零部件均采用高精度的數(shù)控機(jī)床加工成型，具有一致性好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于同類國(guó)標(biāo)要求。

傳感器閥體采用國(guó)標(biāo) 304 不銹鋼制作，法蘭采用 HG20593-2009、PN16 標(biāo)準(zhǔn)；

前后導(dǎo)向支架選用 304 不銹鋼精密鑄造成型，表面光潔度高，對(duì)流體通過時(shí)阻力小，與閥體緊密配合，在大流量通過時(shí)無(wú)噪聲。

軸承選用高品質(zhì)硬質(zhì)合金軸承，耐磨蝕、耐腐蝕、壽命高。

葉輪選用高導(dǎo)磁不銹鋼材料，整體式設(shè)計(jì)，經(jīng)過高精密加工中心的一道道精雕細(xì)琢，品質(zhì)優(yōu)良，從而保證了整機(jī)的性能要求。

二次儀表選用國(guó)內(nèi)知名廠家的產(chǎn)品，以確保整機(jī)在使用中的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。

 

適用場(chǎng)合

我公司研制生產(chǎn)的 LWGY 型渦輪流量計(jì)是在吸收國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表的先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合實(shí)際使用情況加以優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的新一代渦輪流量計(jì)，廣泛應(yīng)用于測(cè)量封閉管道中與不銹鋼 1Cr18Ni9Ti、2Gr13、剛玉 Al2O3和硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì)，工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小于 5*10-6m2/s 的液體，對(duì)于運(yùn)動(dòng)粘度大于 5*10-6m2/s 的液體，可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以實(shí)現(xiàn)定量控制、超量報(bào)警等功能，是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。與相應(yīng)的流量積算儀表、現(xiàn)場(chǎng)顯示表等配套可用于測(cè)量液體的流量和總量。它被廣泛用于石油、化工、冶金、科研、國(guó)防、計(jì)量等領(lǐng)域的計(jì)量、控制系統(tǒng)。

如用戶需用特殊形式的傳感器，可協(xié)商訂貨，需防爆型傳感器時(shí)，在訂貨中加以說明。

 

二、渦輪流量計(jì)規(guī)格代號(hào)與儀表參數(shù)

2.1 規(guī)格代號(hào)的表示方法 

LWGY 型渦輪流量傳感器型號(hào)和規(guī)格代號(hào)表：

2.2 儀表參數(shù) 

傳感器的公稱通徑、流量范圍、流體溫度、公稱壓力、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、*大壓力損失表：

 

三、渦輪流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)

本公司生產(chǎn)的渦輪流量計(jì)主要有以下特點(diǎn)： 

3.1 優(yōu)點(diǎn)

①準(zhǔn)確度高。渦輪流量計(jì)的測(cè)量精度一般為±0.25%R～±0.5%R，高精度型可達(dá)±0.15%R。在線性流量范圍內(nèi)，即使流量有所變化也不會(huì)降低累積準(zhǔn)確度。

②測(cè)量范圍寬。*大和*小線性流量比通常為 6:1～10:1，有的大口徑流量計(jì)甚至可達(dá) 40:1，故適宜流量大幅度變化的場(chǎng)合。

③重復(fù)性好。短期重復(fù)性可達(dá) 0.05%～0.2%，由于具有良好的重復(fù)性，因此在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì)。

④壓力損失小。流通能力大（同樣口徑可通過的流量大）。

⑤耐高壓。由于外形簡(jiǎn)單并且采用磁電感應(yīng)結(jié)構(gòu)，儀表殼體上無(wú)需開孔，容易實(shí)現(xiàn)耐高壓設(shè)計(jì)，可用于高壓液流的測(cè)量。

⑥數(shù)字信號(hào)輸出。傳感器輸出的是與流量成正比的脈沖頻率信號(hào)（即數(shù)字信號(hào)），易于遠(yuǎn)傳，因此適用于總量及瞬時(shí)流量的計(jì)量與控制，信號(hào)的抗干擾能力也較強(qiáng)。獲得的信號(hào)頻率高，信號(hào)分辨率強(qiáng)。

⑦安裝維修方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧，安裝維護(hù)方便。因?yàn)闊o(wú)滯留部分，內(nèi)部清洗簡(jiǎn)單。如發(fā)生故障，并不影響管道內(nèi)流體的輸送。

⑧適用范圍廣。基本上為圓筒形設(shè)計(jì)，容易適應(yīng)高溫、高壓的要求和低溫流體的測(cè)量；

⑨耐腐蝕。傳感器采用國(guó)標(biāo)不銹鋼抗腐蝕材料制作，耐腐蝕性能好。

3.2 局限性

①不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性，需定期校驗(yàn)。對(duì)于貿(mào)易儲(chǔ)運(yùn)等有高準(zhǔn)確度測(cè)量要求的，*好配備現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)設(shè)備，可定期校驗(yàn)以保持其特性。

②不太適宜高黏度型介質(zhì)。對(duì)黏度變化反應(yīng)敏感。介質(zhì)黏度增大使流量計(jì)測(cè)量下限值提高，范圍度縮小，線性度變差。

③儀表受來(lái)流流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流影響較大，傳感器上下游所需直管段較長(zhǎng)，如安裝空間受限制，可加裝流動(dòng)調(diào)制器（整流器）以縮短直管段長(zhǎng)度。

④對(duì)被測(cè)介質(zhì)清潔度要求較高。

 

四、渦輪流量計(jì)外形尺寸參數(shù)