渦輪流量計
一、儀表概述：
渦輪流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、精度高、復(fù)現(xiàn)性好、反應(yīng)靈敏，安裝維護使用方便等特點的新一代，**用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、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，還可以進行定量控制、超量報警等，是流量計量和節(jié)能的理想儀表。
二、測量原理：
渦輪流量計的原理是流體流經(jīng)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(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(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：Q=3600×f/k;式中：
f——脈沖頻率[Hz]；
k——傳感器的儀表系數(shù)[1/m3]，由校驗單給出。若以[1/L]為單位
Q——流體的瞬時流量（工作狀態(tài)下）[m3/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(shè)入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時流量和累積總量。
三、適用場合：
渦輪流量傳感器與顯示儀表配套組成。傳感器具有精度高，重復(fù)性好，壽命長操作簡單等特點?？?*應(yīng)用于石油，化工，冶金，造紙等行業(yè)測量液體的體積瞬時流量和體積總量。
四、性能特點：
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(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；
7、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；
8、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；
9、采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結(jié)構(gòu)，（渦輪采用2Cr13）防腐性能好；
10、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)部清洗單；
11、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；
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，耐腐蝕，適用于酸堿溶液。
五、技術(shù)指標：
公稱口徑 | 管道式：DN2～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 |
環(huán)境溫度 | -20℃～50℃ |
介質(zhì)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 、6.3Mpa 、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(yīng)≥10DN，下游直管段應(yīng)≥5DN 液體：上游直管段應(yīng)≥20DN，下游直管段應(yīng)≥5DN 插入式：上游直管段應(yīng)≥20DS，下游直管段應(yīng)≥7DS（DS為管道實測內(nèi)徑） |
顯示方式 | · 遠傳顯示： 脈沖輸出、電流輸出(配顯示儀表) · 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 · 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(dāng)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(nèi)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(nèi)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 |
六、儀表類型：
A、現(xiàn)場顯示型：
本智能流量計是采用**單片微機技術(shù)設(shè)計的新型流量計顯示儀表，與脈沖信號輸出的流量傳感器（如渦輪、旋渦）配套?？娠@示瞬時流量和累計總量。累計流量：八位數(shù)字，小數(shù)點后面3位有效數(shù)字。瞬時流量：六位數(shù)字，可顯示出每升的變化。顯示精度：±1個顯示單位。信號輸出：脈沖輸出：1~3000Hz外供+12~+24VDC電源 電流輸出：4~20mA外供+24VDC電源（兩線制）內(nèi)置2節(jié)3V鋰電池并聯(lián)供電。當(dāng)電壓低于2.7V時出現(xiàn)欠壓指示，隔爆型。小信號切除功能。
B、脈沖輸出型：
工作電壓：+12VDC或+24VDC兩種（客戶定貨前必須選定一種供電電源）。信號傳輸距離：小于250米。輸出信號：方波信號幅值：+12VDC供電幅值大約為10V+24VDC供電幅值大約為20V安裝：放大器和渦輪流量傳感器連接為M16×1.5螺紋，渦輪流量傳感器安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器上，用手擰到感覺放大器到底后再把鎖緊螺母帶緊。接線：脈沖輸出型放大器對外引線為三根，紅線、白線和屏蔽。紅線接正電源，白線為脈沖輸出和其它顯示儀或設(shè)備連接，屏蔽接地
C、4～20mA輸出型：
工作電壓：外供電+24VDC（兩線制）輸出信號：4~20mA或1-5V、4mA對應(yīng)渦輪流量傳感器零流量，20mA對用渦輪流量傳感器zui大流量，流量范圍見渦輪流量傳感器銘牌。信號傳輸距離：小于250米。安裝：渦輪流量傳感器安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器接頭處（m16×1.5螺紋），用手擰到感覺放大器已經(jīng)到底后把鎖緊螺母帶緊。接線：4~20mA輸出型放大器對外引線為紅線和白線。紅線為電源線，白線為信號線。
D、分體遠傳顯示型：
工作電壓：外電源供電220VAC信號傳輸距離：小于250米顯示儀瞬時四位：累計總量九位顯示顯示儀尺寸：橫式：160mm×80mm豎式：80mm×160mm顯示儀帶4~20mA輸出并能與計算機連接。
七、結(jié)構(gòu)及安裝方式：
1、 儀表安裝采用螺紋連接及夾裝式；
2、 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*，且上游直管段應(yīng)≥6D，下游直管段應(yīng)≥5D（D為被測管道實測內(nèi)徑）。
3、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；
4、為了檢修時不至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；
5、傳感器露天安裝時，請做好放大器插頭的防水處理；
6、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，詳見有關(guān)使用說明書。
八、布線與接地注意事項：
布線注意事項
1、盡可能采用一根完整的電纜線。
2、 應(yīng)盡可能遠離電噪聲源（如大功率變壓器、電動機和強電源線），避免與動力電源線平行布線。
3、 建議在粗的電線末端采用非錫焊的夾緊式接線片。
4、為防水和機械損傷，將電纜線裝入金屬導(dǎo)管內(nèi)，但同一根導(dǎo)管內(nèi)不得有大功率傳輸電纜，（一根傳輸電纜輸送的zui大功率大于流量計信號電纜輸送的zui小功率的10倍時，兩者不能安裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)）。
5、對存在較強外磁場的區(qū)域，應(yīng)使檢出裝置的軸線與外界磁場的磁通方向相垂直或用高導(dǎo)磁材料對流量傳感器或外界磁源進行屏蔽。
6、防爆型渦輪流量傳感器電纜線的連接，必須嚴格遵守防爆放大器的有關(guān)標準。
接地問題
1、 屏蔽線只能一端接地，在顯示儀表端接地。
2、接地應(yīng)良好可靠，防爆型接地電阻需小于10Ω。
使用時必須注意一下幾點：
1、要求被測介質(zhì)潔凈，黏度低，腐蝕性小，不含雜質(zhì)，以減少對軸承的磨損。如果被測液體氣話或者含有氣體時，要在流量計前裝消氣器。為避免流體中雜質(zhì)進入變送器損壞重酬，以及為了防止渦輪被卡住，必要時加裝過濾器。
2、流量計的安裝應(yīng)避免振動，避免磁場及熱輻射。
3、介質(zhì)的密度和黏度的變化對流量示值有影響，必要時應(yīng)做修正。
九、安裝場所:
1、安裝場所應(yīng)符合環(huán)境溫度在-25～55℃范圍內(nèi)，濕度＜80％RH
2、通風(fēng)良好、避免日曬、雨淋
3、避免在配管有振動或應(yīng)力的場所
4、避免易受到強烈熱輻射、放射性影響的場所
5、必須避免外界強電磁場對檢測信號的干擾。如不能避免時，應(yīng)在流量計（傳感器）的放大器上加設(shè)屏蔽罩等措施來消除干擾。
6、在有防爆要求的場所，應(yīng)采用隔爆放大器
7、安裝位置應(yīng)考慮便于安裝、操作、維修
十、安裝姿勢和位置：
為了保證具有高的測量精度，流量計（傳感器）應(yīng)水平地安裝在水平管道上，并使流量傳感器上指示流向的箭頭方向與液體的流向*。如必須垂直安裝，應(yīng)使液體的流向自下而上，以確保流量傳感器的主體內(nèi)充滿液體。
十一、配管要求：
1、為消除管道內(nèi)橫截面流速分布不均勻?qū)y量精度的影響，流量傳感器上下游應(yīng)具有一定的直管段，或安裝整流器來代替部分直管段。一般，上游直管段不小于15D，下游直管段不小于5D（D為流量傳感器公稱通徑）。
2、為了消除回流，流速分布不均勻和旋流的影響，可在上游裝上整流器，此時流量傳感器上游部分的直管長度L=10D即可，若為15～20D，則測量精度可達到標定精度。
3、當(dāng)被測液體中含有固體雜質(zhì)時，應(yīng)在流量傳感器的上游安裝過濾器，過濾器的目數(shù)為20～60目（3～9目/cm2），一般流量傳感器口徑小的目數(shù)多些。過濾器的安裝位置應(yīng)考慮便于過濾網(wǎng)的拆裝。
4、液體中混有氣體或測量易氣化的液體時，應(yīng)安裝空氣分離器（消氣器）。
5、若被測液易氣化，為了防止產(chǎn)生氣穴，流量傳感器的出口端的壓力應(yīng)高于下式計算值Pmin：
Pmin = 2△P 1.25Pv式中：Pmin—zui低壓力；△P—zui大流量下流量計的壓力損失；
Pv—zui高使用溫度下被測液體的飽和蒸汽壓
6、通過流量傳感器的流量過大時，會使軸承壽命過短，通常通過閥門將流量調(diào)到合適大小，其閥門應(yīng)安裝在流量計的下游。
7、為了在檢修中不中斷流體輸送，通常在流量傳感器的上下游安裝截止閥，同時設(shè)置旁通管道，并應(yīng)確保測量時旁通管道在旁通閥門關(guān)閉時不泄漏。
8、若有可能產(chǎn)生逆向流，應(yīng)加止回閥，以防止流體反向流動。
9、流量傳感器應(yīng)與管道同心，密封圈不得凸入管道。
10、為了避免流量計內(nèi)聚集氣體，流量計不應(yīng)安裝在水平管線的zui高點。
11、若流量計安裝在管線的低點，應(yīng)在管線上安裝排放閥，定期排放沉淀物。
12、流量傳感器的前后管道應(yīng)支撐牢靠，使之無明顯振動。
13、對新鋪設(shè)的管道進行清掃時，應(yīng)在安裝流量傳感器的部位先接入一段短管，待清掃完畢后再裝上流量傳感器。
14、需要測量流體的溫度時，應(yīng)在流量傳感器下游5倍管道公稱通徑的長度處測量。
15、需要測量流體的壓力時，應(yīng)在流量傳感器上游10倍管道公稱通徑的長度處測量。
十二、安裝方面的原因可能導(dǎo)致的問題：
1、上、下游直管段長度不夠；
2、儀表測量管內(nèi)徑與配管內(nèi)徑偏差大；
3、安裝不同心、密封墊凸人管內(nèi)；
4、儀表流向裝反；
5、檢測元件被雜質(zhì)覆蓋；
6、檢測靈敏度降低，小流量漏計；
7、管道泄漏（例如安裝在地下的管道，小的泄漏不被發(fā)現(xiàn)），閥門泄漏，旁通閥泄漏造成累積流量（總量）偏??；
8、存在兩相流、脈動流影響準確計量。
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