液體管道流量計概述

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。

渦輪流量計的結構見右邊圖 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，*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。

液體管道流量計部件組成

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。

液體管道流量計工作原理

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(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**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。

液體管道流量計產(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。

葉輪選用高導磁不銹鋼材料，整體式設計，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)知名廠家的產(chǎn)品，以確保整機在使用中的穩(wěn)定性和精準性。

液體管道流量計適用場合

我公司研制生產(chǎn)的 LWGY 型渦輪流量計是在吸收國內(nèi)外流量儀表的先進技術并結合實際使用情況加以優(yōu)化設計而成的新一代渦輪流量計，廣泛應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。

液體管道流量計產(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；
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）屏蔽式懸臂梁結構軸承，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全不銹鋼結構，（渦輪采用2Cr13）防腐性能好；
9、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(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；
 
液體管道流量計基本參數(shù)

液體管道流量計儀表分類
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
采用先進的超低功耗單片微機技術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。

液體管道流量計規(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、*大壓力損失表：

液體管道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。
儀表的傳感器應遠離外界磁場，如不能避免，應采取必要的措施。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。液體應充滿管道，不得有氣泡。安裝時，液體流動方向應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。裝配時請看好導向件及葉輪的位置關系。
◆傳感器不用時，應清洗內(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）
◆配用的過濾器應定期清洗，不用時應清洗內(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（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(zhuǎn)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。