渦輪流量計
LWGY渦輪
流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉子(渦輪)感受
流體平均流速,從而且推導出流量或總量的
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、科里奧利質量流量計稱為流量計中三類重復性、
精度最佳的產品,作為十大類型流量計之一,其產品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產的規(guī)模。
采用渦輪進行測量的流量計。它先將流速轉換為渦輪的轉速，再將轉速轉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。圖中感應線
圈和永久磁鐵一起固定在殼體上。當鐵磁性渦輪葉片經過磁鐵時，磁路的磁阻發(fā)生變化，從而產生感應信號。信號經放大器放大和整形，送到計數(shù)器或頻率計，顯示總的積算流量。同時將脈沖頻率經過頻率－電壓轉換以指示瞬時流量。葉輪的轉速正比于流量，葉輪的轉數(shù)正比于流過的總量。渦輪流量計的輸出是頻率調制式信號，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。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。
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，已經發(fā)展為多品種、全系列，多規(guī)格，批量生產規(guī)模的天然氣流量計。標準規(guī)范亦十分完備，但亦有不足之處：對測量介質潔凈度要求較高，使用期限受到限制。不過據國外使用部門稱：曾對240臺使用8~15年的流量計進行周期檢定，發(fā)現(xiàn)儀表準確度的偏移仍在規(guī)定范圍內。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構一體化的氣體渦輪流量計，在上游側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。
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用:石油、有機液體、無機液、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；
★ 采用先進的超低功耗單片微機技術，整機功能強、功耗低、性能優(yōu)越。
★ 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)據傳輸。
★ 采用全硬質合金（碳化鎢）屏蔽式懸臂梁結構軸承，集轉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中工作。
★ 采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結構，（渦輪采用2Cr13）防腐性能好。
★ 容易維修，有自整流的結構，小型輕巧，結構簡單，可在短時間內將其組合拆開，
★ 內部清洗簡單。
★ 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
流體流經傳感器殼體，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動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉，在力矩平衡后轉速穩(wěn)定，在一定的條件下，轉速與流速成正比，由于葉片有導磁性，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出電
脈沖信號，此信號經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，脈沖頻率f與流經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0.2級
環(huán)境溫度： -20℃～50℃
介質溫度： 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≥10DN，下游直管段應≥5DN
液體：上游直管段應≥20DN，下游直管段應≥5DN
插入式：上游直管段應≥20DS，下游直管段應≥7DS（DS為管道實測內徑）
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
渦輪流量計是一種速度式儀表，它具有精度高，重復性好，結構簡單，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)：
對于防爆型產品的要求： 為了儀表安全正常使用，應復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，應嚴格遵守國家防爆型產品使用要求，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，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。 安裝流量計前應清理管道內雜物：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。 加潤滑油應按告示牌操作，加油的次數(shù)依氣質潔凈程度而定，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，以及渦輪在反向流中運轉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，更動內部有關參數(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。
傳感器應遠離外界電場、磁場，必要時應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。。
當流體中含有雜質時，應加裝過濾器，過濾器網目根據流量雜質情況而定，一般為20～60目。當流體中混有游離氣體時，應加裝消氣器。整個管道系統(tǒng)都應良好密封。
用戶應充分了解被測介質的腐蝕情況，嚴防傳感器受腐蝕。
⑵ 使用和調整
◆ 使用時，應保持被測液體清潔，不含纖維和顆粒等雜質。
◆ 傳感器在開始使用時，應先將傳感器內緩慢的充滿液體，然后再開啟出口閥門，
嚴禁傳感器處于無液體狀態(tài)時受到高速流體的沖擊。
◆ 傳感器的維護周期一般為半年。檢修清洗時，請注意勿損傷測量腔內的零件，特
別是葉輪。裝配時請看好導向件及葉輪的位置關系。
◆ 傳感器不用時，應清洗內部液體，且在傳感器兩端加上防護套，防止塵垢進入，
然后置于干燥處保存。
◆ 配用時的過濾器應定期清洗，不用時，應清洗內部的液體，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（埋地時應套上鐵管。）
◆ 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，使其快速旋轉觀察有無顯示，當有顯示時再安裝傳感器。若無顯示，應檢查有關各部分，排除故障。
渦輪流量計特點具有精度高、重復性好、無零點漂移、高量程比等優(yōu)點。渦輪流量計擁有高質量軸承、特別設計的導流片，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
