涡轮流量计

　　一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。
 

　　涡轮流量计^[2]和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类产品,其产品已发展为多品种、多系列批量的规模。
 

　　采用涡轮进行测量的流量计。它先将流速转换为涡轮的转速，再将转速转换成与流量成正比的电信号。这种流量计用于检测瞬时流量和总的积算流量，其输出信号为频率，易于数字化。图中感应线圈和*磁铁一起固定在壳体上。当铁磁性涡轮叶片经过磁铁时，磁路的磁阻发生变化，从而产生感应信号。信号经放大器放大和整形，送到计数器或频率计，显示总的积算流量。同时将脉冲频率经过频率－电压转换以指示瞬时流量。叶轮的转速正比于流量，叶轮的转数正比于流过的总量。涡轮流量计的输出是频率调制式信号，不仅提高了检测电路的抗干扰性，而且简化了流量检测系统。它的量程比可达10:1,精度在±0.2％以内。惯性小而且尺寸小的涡轮流量计的时间常数可达0.01秒。

一、优点:

　　（1）高精度,在所有流量计中,属于精确的流量计;
 

　　（2）重复性好;
 

　　（3）元零点漂移,抗干扰能力好;
 

　　（用概况:
 

　　涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体，涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表,压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计,它们已成为优良的天然气计量仪表。

二、特点：

　　★ 压力损失小，叶轮具有防腐功能；
 

　　★ 采用低功耗单片微机技术，整机功能强、功耗低、性能好。
 

　　★ 具有非线性精度补偿功能的智能流量显示器。修正公式精度优于±0.02%
 

　　★ 仪表系数可由按键在线设置，并可显示在LCD屏上，LCD屏直观清晰，可靠性强
 

　　★ 采用EEPROM对累积流量、仪表系数掉电保护，保护时间大于10年
 

　　★ 采用高性能MCU中央处理器，完成数据采集处理显示输出、累积流量瞬时流量同
 

　　★ 屏显示方便的人机界面实现， 以标准485形式进行数据传输。
 

　　★ 采用全硬质合金（碳化钨）屏蔽式悬臂梁结构轴承，集转动轴承与压力轴承于一体，提高了轴承寿命，并可在有少量泥沙与污物的介质中工作。
 

　　★ 采用1Cr18Ni9Ti全不锈钢结构，（涡轮采用2Cr13）防腐性能好。
 

　　★ 容易维修，有自整流的结构，小型轻巧，结构简单，可在短时间内将其组合拆开，
 

　　★ 内部清洗简单。
 

　　★ 有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长
 

　　★ 下限流速低,测量范围宽，
 

　　★ 现场显示型液晶屏显示清晰直观，功耗低，3V锂电池供电可连续运行5年以上，
 

　　★ 耐腐蚀，适用于酸碱溶液

三、工作原理：

　　流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，它处于信号检测器（由*磁钢和线圈组成）的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电
 

　　脉冲信号，此信号经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可远传至显示仪表，显示出流体的瞬时流量和累计量。在一定的流量范围内，脉冲频率f与流经传感器的流体的瞬时流量Q成正比，流量方程为：Q=3600×f/k
 

　　式中：
 

　　f——脉冲频率[Hz]；
 

　　k——传感器的仪表系数[1/m]，由校验单给出。若以[1/L]为单位Q=3.6×f/k
 

　　Q——流体的瞬时流量（工作状态下）[m/h]；
 

　　3600——换算系数。
 

　　每台传感器的仪表系数由制造厂填写在检定证书中，k值设入配套的显示仪表中，便可显示出瞬时流量和累积总量。

四、技术参数：

　　公称口径：　管道式：DN4～DN200
 

　　插入式：DN100～DN2000
 

　　精度等级：　管道式：±0.5级，±1.0级
 

　　插入式：±1.5级、±2.5级
 

　　高精度的可达0.2级
 

　　环境温度：　-20℃～50℃
 

　　介质温度：　测量液体：-20℃～120℃
 

　　测量气体：-20℃～80℃
 

　　大气压力：　86KPa～106KPa
 

　　公称压力：　1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa
 

　　防爆等级：　ExdIIBT4
 

　　连接方式：　螺纹连接、法兰夹装、法兰连接、插入式等
 

　　直管段要求：气体：上游直管段应≥10DN，下游直管段应≥5DN
 

　　液体：上游直管段应≥20DN，下游直管段应≥5DN
 

　　插入式：上游直管段应≥20DS，下游直管段应≥7DS（DS为管道实测内径）
 

　　显示方式：　（1）远传显示： 脉冲输出、电流输出（配显示仪表）
 

　　（2）现场显示：8位LCD显示累积流量，单位（m3）
 

　　4位LCD显示瞬时流量，单位（m3/h）、电池电量、频率、流速
 

　　（3）温度压力补偿型：
 

　　A、显示标准瞬时流量及标准累计流量
 

　　B、显示当前压力、温度、电池电压
 

　　输出功能：
 

　　（1）脉冲输出，p-p值由供电电源确定
 

　　（2）4～20mA两线制电流输出
 

　　（3）单位体积脉冲输出及传感器原始脉冲输出
 

　　（4）带有RS485通迅接口
 

　　供电电源：
 

　　（1）DC5～24V
 

　　（2）标准型3V锂电池安装于仪表内部可连续使用八年以上
 

　　（3）温压补偿型3V锂电池安装于仪表内部可连续使用四年以上
 

　　传输距离：　传感器至显示仪距离可达500m
 

　　涡轮流量计用途
涡轮流量计是一种速度式仪表，它具有精度高，重复性好，结构简单，运动部件少，耐高压，测量范围宽，体积小，重量轻，压力损失小，维修方便等优点，用于封闭管道中测量低粘度气体的体积流量和总量。在石油，化工，冶金，城市燃气管网等行业中具有广泛的使用价值。
 

　　涡轮流量计的口径、精度与流量参数：
 

　　选型表
 

注：DN15～DN40常规为螺纹连接，如希望采用法兰连接，请在“公称通径”后加“（FL）”

涡轮流量计安装注意事项

　　为了确保涡轮流量计的测量准确,必须正确地选择安装位置和方法 对直管段的要求： 流量计必须水平安装在管道上（管道倾斜在5以内），安装时流量计轴线应与管道轴线同心，流向要*。 流量计上游管道长度应有不小于2D的等径直管段，如果安装场所充许建议上游直管段为20D、下游为5D。 对配管的要求： 流量计安装点的上下游配管的内径与流量计内径相同。 对旁通管的要求： 为了保证流量计检修时不影响介质的正常使用，在流量计的前后管道上应安装切断阀门（截止阀），同时应设置旁通管道。流量控制阀要安装在流量计的下游，流量计使用时上游所装的截止阀必须全开，避免上游部分的流体产生不稳流现象。 对外部环境的要求： 流量计安装在室内，必须要安装在室外时，一定要采用防晒、防雨.防雷措施，以免影响使用寿命。 对介质中含有杂质的要求： 为了保证流量计的使用寿命，应在流量计的直管段前安装过滤器。 安装场所： 流量计应安装在便于维修，无强电磁干扰与热辐射的场所 对安装焊接的要求： 用户另配一对标准法兰焊在前后管道上。不允许带流量计焊接！ 安装流量计前应严格清除管道中焊渣等脏物，用等径的管道（或旁通管）代替流量计进行吹扫管道。以确保在使用过程中流量计不受损坏。 安装流量计时，法兰间的密封垫片不能凹入管道内。 流量计接地的要求： 流量计应可靠接地，不能与强电系统地线共用。 对于防爆型产品的要求： 为了仪表安全正常使用，应复核防爆型流量计的使用环境是否与用户防爆要求规定相符，且安装使用过程中，应严格遵守国家防爆型产品使用要求，用户不得自行更改防爆系统的连接方式，不得随意打开仪表。 选型在规定的流量范围内，防止超速运行，以保证获得理想准确度和保证正常使用寿命。 安装流量计前应清理管道内杂物：碎片、焊渣、石块、粉尘等推荐在上游安装5微米筛孔的过滤器用于阻挡液滴和沙粒。 流量计投运时应缓慢地先开启前阀门，后开启后阀门，防止瞬间气流冲击而损害涡轮。 加润滑油应按告示牌操作，加油的次数依气质洁净程度而定，通常每年2-3次。由于试压、吹扫管道或排气造成涡轮超速运转，以及涡轮在反向流中运转都会可能使流量计损坏。 流量计运行时不允许随意打开前.后盖，更动内部有关参数，否则将影响流量计的正常运行。 小心安装垫片，确保没有突出物进入管道，以防止干扰正常的流量测量。 流量计在标定时要在流量计取压口上采集压力。