智能涡轮流量计
涡轮流量计
LWGY涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。引 一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。 LWGY涡轮流量计引和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
产品概述
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
涡轮流量计全图
圈和永久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。
在欧洲和美国涡轮流量计是继孔板流量计之后的第二个法定天然气流量计，已经发展为多品种、全系列，多规格，批量生产规模的天然气流量计。标准规范亦十分完备，但亦有不足之处:对测量介质洁净度要求较高，使用期限受到限制。不过据国外使用部门称:曾对240台使用8~15年的流量计进行周期检定，发现仪表准确度的偏移仍在规定范围内。另外，采用一种高效整流作用的整流器与涡轮流量传感器耦合成结构一体化的气体涡轮流量计，在上游侧阻流件为弯头或有半开截止阀条件下，只需要2D直管段长度，对于城市用安装空间窄小的，它是很突出的特点。
涡轮流量计结构
涡轮流量计总体原理框图如下图所示。
一、优点:
(1)高精度,在所有流量计中,属于最精确的流量计;
(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、天然气和低温流体统在欧洲和美国,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,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,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；
★ 采用先进的超低功耗单片微机技术，整机功能强、功耗低、性能优越。
★ 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，大大提高了轴承寿命，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（由永久磁钢和线圈组成）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:
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。
传感器应远离外界电场、磁场，必要时应采取有效的屏蔽措施，以避免外来干扰。
为了检修时不致影响液体的正常输送，建议在传感器的安装处，安装旁通管道。
传感器露天安装时，请做好放大器及插头的防水处理。。
当流体中含有杂质时，应加装过滤器，过滤器网目根据流量杂质情况而定，一般为20～60目。当流体中混有游离气体时，应加装消气器。整个管道系统都应良好密封。
用户应充分了解被测介质的腐蚀情况，严防传感器受腐蚀。
⑵ 使用和调整
◆ 使用时，应保持被测液体清洁，不含纤维和颗粒等杂质。
◆ 传感器在开始使用时，应先将传感器内缓慢的充满液体，然后再开启出口阀门，
严禁传感器处于无液体状态时受到高速流体的冲击。
◆ 传感器的维护周期一般为半年。检修清洗时，请注意勿损伤测量腔内的零件，特
别是叶轮。装配时请看好导向件及叶轮的位置关系。
◆ 传感器不用时，应清洗内部液体，且在传感器两端加上防护套，防止尘垢进入，
然后置于干燥处保存。
◆ 配用时的过滤器应定期清洗，不用时，应清洗内部的液体，同传感器一样，加防尘套，置于干燥处保存。
◆ 传感器的传输电缆可架空或埋地敷设（埋地时应套上铁管。）
◆ 在传感器安装前，先与显示仪表或示波器接好连线，通电源，用口吹或手拨叶轮，使其快速旋转观察有无显示，当有显示时再安装传感器。若无显示，应检查有关各部分，排除故障。
涡轮流量计特点具有精度高、重复性好、无零点漂移、高量程比等优点。涡轮流量计拥有高质量轴承、特别设计的导流片，因此极大降低了磨损，对峰值不敏感，甚者恶劣的条件下也可以给出可靠的测量变量