一、渦輪流量計概述

渦輪流量計是速度式流量?jì)x表中的一種，也叫葉輪式流量計，以動(dòng)量矩守恒原理為基礎。

渦輪流量計的結構見(jiàn)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，渦輪的旋轉速度隨流量的變化而變化，*后從渦輪的轉數求算出流量值，在二次儀表上進(jìn)行計數和顯示，可反映出瞬時(shí)流量和累積流量（或稱(chēng)總量），也可轉換成標準信號進(jìn)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(shí)現密度或溫度、壓力補償，顯示流體體積流量或質(zhì)量流量。是目前流量?jì)x表中比較成熟的高準確度儀表之一。

 

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(dòng)中的漩渦流、偏心流等各種非軸對稱(chēng)流和脈動(dòng)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的配管部分。

傳感器是把轉子的轉動(dòng)轉換成電信號的裝置。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）統稱(chēng)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(jìn)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、轉換部分稱(chēng)為二次儀表或顯示儀表。

 

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動(dòng)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(xiàn)圈組成）的磁場(chǎng)中，旋轉的葉片切割磁力線(xiàn)，周期性的改變著(zhù)線(xiàn)圈的磁通量，從而使線(xiàn)圈兩端感應出電脈沖信號，此信號經(jīng)過(guò)放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波，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，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 m-3 ，由校驗單給出。 

每臺傳感器的儀表系數由我公司填寫(xiě)在檢定**中，K 值設入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。

 

產(chǎn)品特點(diǎn)與材質(zhì)

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

葉輪選用高導磁不銹鋼材料，整體式設計，經(jīng)過(guò)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。

二次儀表選用國內知名廠(chǎng)家的產(chǎn)品，以確保整機在使用中的穩定性和精準性。

 

適用場(chǎng)合

我公司研制生產(chǎn)的 LWGY 型渦輪流量計是在吸收國內外流量?jì)x表的先進(jìn)技術(shù)并結合實(shí)際使用情況加以?xún)?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(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì)，工作溫度下運動(dòng)粘度小于 5*10-6m2/s 的液體，對于運動(dòng)粘度大于 5*10-6m2/s 的液體，可對流量計進(jìn)行實(shí)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(shí)現定量控制、超量報警等功能，是流量計量和節能的理想儀表。與相應的流量積算儀表、現場(chǎng)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。

如用戶(hù)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。

 

二、渦輪流量計規格代號與儀表參數

2.1 規格代號的表示方法 

LWGY 型渦輪流量傳感器型號和規格代號表：

2.2 儀表參數 

傳感器的公稱(chēng)通徑、流量范圍、流體溫度、公稱(chēng)壓力、環(huán)境溫度、相對濕度、*大壓力損失表：

 

三、渦輪流量計產(chǎn)品特點(diǎn)

本公司生產(chǎn)的渦輪流量計主要有以下特點(diǎn)： 

3.1 優(yōu)點(diǎn)

①準確度高。渦輪流量計的測量精度一般為±0.25%R～±0.5%R，高精度型可達±0.15%R。在線(xiàn)性流量范圍內，即使流量有所變化也不會(huì )降低累積準確度。

②測量范圍寬。*大和*小線(xiàn)性流量比通常為 6:1～10:1，有的大口徑流量計甚至可達 40:1，故適宜流量大幅度變化的場(chǎng)合。

③重復性好。短期重復性可達 0.05%～0.2%，由于具有良好的重復性，因此在貿易結算中是優(yōu)先選用的流量計。

④壓力損失小。流通能力大（同樣口徑可通過(guò)的流量大）。

⑤耐高壓。由于外形簡(jiǎn)單并且采用磁電感應結構，儀表殼體上無(wú)需開(kāi)孔，容易實(shí)現耐高壓設計，可用于高壓液流的測量。

⑥數字信號輸出。傳感器輸出的是與流量成正比的脈沖頻率信號（即數字信號），易于遠傳，因此適用于總量及瞬時(shí)流量的計量與控制，信號的抗干擾能力也較強。獲得的信號頻率高，信號分辨率強。

⑦安裝維修方便。結構簡(jiǎn)單輕巧，安裝維護方便。因為無(wú)滯留部分，內部清洗簡(jiǎn)單。如發(fā)生故障，并不影響管道內流體的輸送。

⑧適用范圍廣?；旧蠟閳A筒形設計，容易適應高溫、高壓的要求和低溫流體的測量；

⑨耐腐蝕。傳感器采用國標不銹鋼抗腐蝕材料制作，耐腐蝕性能好。

3.2 局限性

①不能長(cháng)期保持校準特性，需定期校驗。對于貿易儲運等有高準確度測量要求的，*好配備現場(chǎng)校驗設備，可定期校驗以保持其特性。

②不太適宜高黏度型介質(zhì)。對黏度變化反應敏感。介質(zhì)黏度增大使流量計測量下限值提高，范圍度縮小，線(xiàn)性度變差。

③儀表受來(lái)流流速分布畸變和旋轉流影響較大，傳感器上下游所需直管段較長(cháng)，如安裝空間受限制，可加裝流動(dòng)調制器（整流器）以縮短直管段長(cháng)度。

④對被測介質(zhì)清潔度要求較高。

 

四、渦輪流量計外形尺寸參數