渦輪計(jì)量表概述

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。

渦輪計(jì)量表部件組成

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。

渦輪計(jì)量表工作原理

流體通過(guò)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(guò)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。

渦輪計(jì)量表產(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(guò)時(shí)阻力小，與閥體緊密配合，在大流量通過(guò)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(guò)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。

渦輪計(jì)量表適用場(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(shuō)明。

渦輪計(jì)量表規(guī)格代號(hào)與儀表參數(shù)

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 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：

渦輪計(jì)量表產(chǎn)品特點(diǎn)
1、壓力損失小，葉輪具有防腐功能；
2、渦輪流量計(jì)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；
3、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%；
4、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)；
5、采用EEPROM對(duì)累積流量、儀表系數(shù)掉電保護(hù)，保護(hù)時(shí)間大于10年；
6、渦輪流量計(jì)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(shí)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；
7、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(dòng)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；
8、渦輪流量計(jì)采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結(jié)構(gòu)，（渦輪采用2Cr13）防腐性能好；
9、容易維修，有自整流的結(jié)構(gòu)，小型輕巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可在短時(shí)間內(nèi)將其組合拆開，內(nèi)部清洗簡(jiǎn)單；
10、有較強(qiáng)抗磁干擾和振動(dòng)能力、性能可靠、壽命長(zhǎng)；
11、下限流速低,測(cè)量范圍寬；
12、現(xiàn)場(chǎng)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；
13、耐腐蝕，適用于酸堿溶液；

渦輪計(jì)量表基本參數(shù)與技術(shù)性能
1、儀表口徑及連接方式：4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接，（15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接
2、精度等級(jí)：±1%R、±0.5%R
3、量程比：1:10；1:15；1:20
4、儀表材質(zhì)：304不銹鋼、316（L）不銹鋼等
5、被測(cè)介質(zhì)溫度（℃）：-20～＋120℃
6、環(huán)境條件：溫度－10～+55℃，相對(duì)濕度5%～90%，大氣壓力86～106Kpa
7、輸出信號(hào)：脈沖頻率信號(hào)，低電平≤0.8V 高電平≥8V，4-20MA電流信號(hào)
8、供電電源：+12VDC 、+24VDC、內(nèi)部鋰電池供電（可選）
9、信號(hào)傳輸線：STVPV3×0.3（三線制），4-20MA（兩線制）
10、傳輸距離：≤1000m
11、信號(hào)線接口：豪斯曼接頭
12、防爆等級(jí)：內(nèi)部鋰電池供電為防爆型
13、防護(hù)等級(jí)：IP65

渦輪計(jì)量表外形尺寸參數(shù)

渦輪計(jì)量表安裝方法

渦輪流量傳感器的安裝布置簡(jiǎn)圖如圖 6-1。

渦輪流量計(jì)在出廠時(shí)將流量傳感器、檢測(cè)部件、流量顯示儀表等組件分開包裝，在現(xiàn)場(chǎng)安裝的步驟如下：

①檢查傳感器、檢測(cè)部件、流量顯示儀表的出廠編號(hào)（或儀表系數(shù)）是否一致，切不可將不同出廠編號(hào)（或儀表系數(shù)）的組件混合安裝，以免影響測(cè)量準(zhǔn)確度。

②按安裝要求將傳感器組件裝在管路上。

③用螺紋連接方式將檢測(cè)部件固定在傳感器組件上。

④在傳感器殼體上安裝流量顯示儀表組件（整體安裝），或?qū)⒘髁匡@示儀表安裝在傳感器附件的管路上。

渦輪計(jì)量表的安裝

1.在安裝渦輪流量傳感器時(shí)，必須保證滿管安裝，即管道中充滿流體。否則流量測(cè)量會(huì)受到影響，導(dǎo)致測(cè)量誤差。水平安裝時(shí)如圖 6-2 示意安裝，垂直時(shí)如圖 6-3 示意安裝。

2.若流量傳感器安裝位置位于管線的低點(diǎn)，為防止流體中雜質(zhì)沉淀滯留，應(yīng)在其后的管線安裝排放閥，定期排放沉淀雜質(zhì)。

3.流量計(jì)一般水平安裝，要垂直安裝時(shí)需在訂貨時(shí)說(shuō)明。

4.流量傳感器不應(yīng)裝在水平管線的*高點(diǎn)，以免管線內(nèi)聚集的氣體（如停流時(shí)混入空氣）停留在流量傳感器處不易排出而影響測(cè)量。正確安裝參見圖 6-4 的方式。

5.傳感器的安裝方式根據(jù)規(guī)格不同，采用螺紋或者法蘭安裝。嚴(yán)禁在流量計(jì)殼體上進(jìn)行焊接。焊接時(shí)必須將流量計(jì)拆離管線。

6.安裝流量計(jì)前應(yīng)將管道內(nèi)的雜物、焊渣、粉塵清理干凈。

7.在需要連續(xù)運(yùn)行不能停流的場(chǎng)合，為了檢修時(shí)不致影響流體的正常輸送，建議在流量傳感器的安裝處，按圖 6-1 設(shè)置旁通管路和可靠的截止閥，測(cè)量時(shí)應(yīng)保證旁通管路無(wú)泄漏。

8.流量計(jì)安裝時(shí)，其上、下游應(yīng)根據(jù)使用說(shuō)明書的要求配置相應(yīng)長(zhǎng)度的直管段。傳感器上游端至少有 20 倍公稱通徑長(zhǎng)度的直管段，下游端應(yīng)不少于 5 倍公稱通徑長(zhǎng)度的直管段。

9.為保證流量計(jì)的使用壽命，必須安裝過(guò)濾器。對(duì)于不能停流的，應(yīng)并聯(lián)安裝兩套過(guò)濾器，輪流清除雜質(zhì)，或選用自動(dòng)清洗型過(guò)濾器。

10.安裝時(shí)注意流體方向，不得反向安裝。

11.需要安裝流量調(diào)節(jié)閥的場(chǎng)合，調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在流量計(jì)的下游處，以減少來(lái)自上游的流量干擾，利于流量的調(diào)節(jié)穩(wěn)定。上游側(cè)的截止閥測(cè)量時(shí)應(yīng)全開，且這些閥門都不得產(chǎn)生振動(dòng)和向外泄漏。壓力表可裝在上下游進(jìn)出口處，溫度計(jì)應(yīng)裝在下游 5DN 處。對(duì)于可能產(chǎn)生逆向流的管線應(yīng)加裝止回閥以防止流體反向流動(dòng)。

12.流量傳感器露天安裝時(shí)，請(qǐng)做好遮陽(yáng)和防雨淋措施。

13.流量計(jì)外殼設(shè)有接地端子，應(yīng)可靠接地，但不得與強(qiáng)電系統(tǒng)地線共用。

14.現(xiàn)場(chǎng)安裝、維護(hù)必須遵守“有爆炸性氣體時(shí)勿開蓋”的警告語(yǔ)，并在開蓋前關(guān)掉外電源。

15.拆裝流量計(jì)時(shí)，對(duì)磁感應(yīng)部分不能碰撞。

16.投入運(yùn)行前先進(jìn)行儀表系數(shù)的設(shè)定。仔細(xì)檢查，確保儀表接線無(wú)誤，接地良好，方可送電。

17.渦輪流量計(jì)所安裝的管道不得對(duì)其施加任何應(yīng)力。

18.進(jìn)行管道耐壓試驗(yàn)時(shí)，渦輪流量計(jì)不得安裝在管道上。

19.流量計(jì)顯示儀表應(yīng)可以轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。