測量液體渦輪流量計

測量液體渦輪流量計概述

渦輪流量計是速度式流量儀表中的一種，也叫葉輪式流量計，以動量矩守恒原理為基礎(chǔ)。

渦輪流量計的結(jié)構(gòu)見右邊圖 1-1 和圖 1-2，流體在管道中流動時沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，最后從渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)求算出流量值，在二次儀表上進行計數(shù)和顯示，可反映出瞬時流量和累積流量（或稱總量），也可轉(zhuǎn)換成標準信號進行遠傳。此外，傳感器輸出的脈沖頻率信號可以單獨與計算機配套使用，由計算機代替流量顯示儀表實現(xiàn)密度或溫度、壓力補償，顯示流體體積流量或質(zhì)量流量。是目前流量儀表中比較成熟的高準確度儀表之一。

測量液體渦輪流量計部件組成

通常渦輪流量計由整流器、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中的漩渦流、偏心流等各種非軸對稱流和脈動流而設(shè)置于流量計前端管道中的裝置。

儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計在內(nèi)的配管部分。

傳感器是把轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。通常把渦輪流量計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而對其進行放大、整形，從而得到輸出信號的裝置。將輸出信號的信號處理、轉(zhuǎn)換部分稱為二次儀表或顯示儀表。

測量液體渦輪流量計工作原理

流體通過傳感器殼體時，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，可傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量或累積流量。

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流量 Q 成正比，流量方程為： 

式中 qv —— 流體的瞬時流量（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 ，由校驗單給出。 

每臺傳感器的儀表系數(shù)由我公司填寫在檢定證書中，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。

測量液體渦輪流量計產(chǎn)品特點與材質(zhì)

本公司產(chǎn)品的各項零部件均采用高精度的數(shù)控機床加工成型，具有一致性好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，各項指標均優(yōu)于同類國標要求。

傳感器閥體采用國標 304 不銹鋼制作，法蘭采用 HG20593-2009、PN16 標準；

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，對流體通過時阻力小，與閥體緊密配合，在大流量通過時無噪聲。

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，經(jīng)過高精密加工中心的一道道精雕細琢，品質(zhì)優(yōu)良，從而保證了整機的性能要求。

二次儀表選用國內(nèi)廠家的產(chǎn)品，以確保整機在使用中的穩(wěn)定性和精準性。

測量液體渦輪流量計適用場合

我公司研制生產(chǎn)的 LWGY 型渦輪流量計是在吸收國內(nèi)外流量儀表的技術(shù)并結(jié)合實際使用情況加以優(yōu)化設(shè)計而成的新一代渦輪流量計，廣泛應(yīng)用于測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，且無纖維、顆粒等雜質(zhì)，工作溫度下運動粘度小于 5*10-6m2/s 的液體，對于運動粘度大于 5*10-6m2/s 的液體，可對流量計進行實液標定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以實現(xiàn)定量控制、超量報警等功能，是流量計量和節(jié)能的理想儀表。與相應(yīng)的流量積算儀表、現(xiàn)場顯示表等配套可用于測量液體的流量和總量。它被廣泛用于石油、化工、冶金、科研、國防、計量等領(lǐng)域的計量、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，在訂貨中加以說明。

測量液體渦輪流量計產(chǎn)品特點
1、壓力損失小，葉輪具有防腐功能；
2、采用的超低功耗單片微機技術(shù)，整機功能強、功耗低、性能；
3、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%；
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；
5、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；
6、采用高性能MCU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；
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、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)簡單，可在短時間內(nèi)將其組合拆開，內(nèi)部清洗簡單；
10、有較強抗磁干擾和振動能力、性能可靠、壽命長；
11、下限流速低,測量范圍寬；
12、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；
13、耐腐蝕，適用于酸堿溶液；
 
測量液體渦輪流量計基本參數(shù)

測量液體渦輪流量計規(guī)格代號與儀表參數(shù)

1 規(guī)格代號的表示方法 

LWGY 型渦輪流量傳感器型號和規(guī)格代號表：

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、相對濕度、壓力損失表：

測量液體渦輪流量計儀表分類
1、按儀表功能分類，LWGY系列渦輪流量計可分為2大類，即：
渦輪流量傳感器/變送器
智能一體化渦輪流量計
2、功能說明
渦輪流量傳感器/變送器
該類渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場顯示功能，僅將流量信號遠傳輸出。流量信號可分為脈沖信號或電流信號（4-20mA）；儀表價格低廉，集成度高，體積小巧，特別適用于 與二次顯示儀、PLC 、DCS 等計算機控制系統(tǒng)配合使用。
按照不同的輸出信號，該類產(chǎn)品可分為LWGY-□N型和LWGY-□A型
LWGY-□N型傳感器：12～24VDC供電，三線制脈沖輸出，高電平≥8V，低電平≤0.8V；信號傳輸距離≤1000米；
LWGY-□A型變送器：24VDC供電，二線制4-20mA輸出，信號傳輸距離≤1000。
該類渦輪流量產(chǎn)品均分為基本型和防爆型（ExdIIBT6）兩種，外形如圖

智能一體化渦輪流量計
采用的超低功耗單片微機技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表，采用雙排液晶現(xiàn)場顯示，具有機構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點。儀表具備儀表系數(shù)三點修正，智能補償儀表系數(shù)非線性，并可進行現(xiàn)場修正。高清晰液晶顯示器同時顯示瞬時流量（4 位有效數(shù)字）及累積流量（8 位有效數(shù)字，帶清零功能）。所有有效數(shù)據(jù)掉電后保持10年不丟。該類渦輪流量計均為防爆產(chǎn)品，防爆等級為：ExdIIBT6。
該類流量計按照供電方式、是否具備遠傳信號輸出可分為LWGY-□B型和LWGY-□C型。
LWGY-□B型：供電電源采用3.2V10AH鋰電池（可連續(xù)運行 4 年以上）；無信號輸出功能。
LWGY-□C型：供電電源采用24VDC外供電，輸出4-20mA標準兩線制電流信號，并可根據(jù)不同的現(xiàn)場需要，可增加RS485或HART通訊。
 
測量液體渦輪流量計的安裝和使用
渦輪流量計作為葉輪式流量計的主要品種，由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀表組成，被廣泛應(yīng)用于測量封閉管道中的液體，但液體必須是與不銹鋼、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且介質(zhì)中沒有纖維以及顆粒等雜質(zhì)。以下就來講講渦輪流量計的一些安裝方式注意點。
渦輪流量計的安裝有法蘭連接、螺紋連接及夾裝式三種方式。安裝時液體流動方向應(yīng)與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致，且上游直管段應(yīng)大于等于20倍管徑，下游直管段大于等于5倍管徑。
儀表的傳感器應(yīng)遠離外界磁場，如不能避免，應(yīng)采取必要的措施。為了檢修時不至于影響液體的正常輸送，應(yīng)在傳感器兩端的直管段外安裝旁通管道。傳感器露天安裝時，要做好防水處理。傳感器與顯示儀表的接線，應(yīng)根據(jù)放大器的電源來選擇接線方式。
渦輪流量傳感器可水平、垂直安裝，垂時流體方向必須向上。液體應(yīng)充滿管道，不得有氣泡。安裝時，液體流動方向應(yīng)與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑清潔，無凹痕、積垢和起皮等缺陷。
作為流量測量的一種理想儀表，在業(yè)界獲得了廣泛的應(yīng)用，正確的安裝方式是保證儀表正常運作的前提條件，為日后的保養(yǎng)維修提供便利，也能讓儀表的壽命更長久。

◆使用時，應(yīng)保持被測液體清潔，不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。
◆傳感器在開始使用時，應(yīng)先將傳感器內(nèi)緩慢的充滿液體，然后再開啟出口閥門（閥門應(yīng)安裝在流量計后端），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(nèi)的零件，特別是葉輪。裝配時請看好導(dǎo)向件及葉輪的位置關(guān)系。
◆傳感器不用時，應(yīng)清洗內(nèi)部液體，吹干后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。（此項非常重要）
◆配用的過濾器應(yīng)定期清洗，不用時應(yīng)清洗內(nèi)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(shè)（埋地時應(yīng)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(zhuǎn)觀察有無顯示，當有顯示時再安裝傳感器。若無顯示，應(yīng)檢查有關(guān)各部分，排除故障。