渦輪流量計
一、儀表概述：
渦輪流量計具有結構簡單、輕巧、精度高、復現(xiàn)性好、反應靈敏，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，重復性好，壽命長操作簡單等特點?？?*應用于石油，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，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；
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；
9、采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結構，（渦輪采用2Cr13）防腐性能好；
10、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≥10DN，下游直管段應≥5DN 液體：上游直管段應≥20DN，下游直管段應≥5DN 插入式：上游直管段應≥20DS，下游直管段應≥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**單片微機技術設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、結構及安裝方式：
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與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向*，且上游直管段應≥6D，下游直管段應≥5D（D為被測管道實測內(nèi)徑）。
3、傳感器應遠離外界磁場，如不能避免，應采取必要的措施；
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，應根據(jù)放大器的電源來選擇接線方式，詳見有關使用說明書。
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管內(nèi)，但同一根導管內(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管內(nèi)）。
5、對存在較強外磁場的區(qū)域，應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，必要時應做修正。
九、安裝場所:
1、安裝場所應符合環(huán)境溫度在-25～55℃范圍內(nèi)，濕度＜80％RH
2、通風良好、避免日曬、雨淋
3、避免在配管有振動或應力的場所
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，應在流量計（傳感器）的放大器上加設屏蔽罩等措施來消除干擾。
6、在有防爆要求的場所，應采用隔爆放大器
7、安裝位置應考慮便于安裝、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、當被測液體中含有固體雜質(zhì)時，應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，同時設置旁通管道，并應確保測量時旁通管道在旁通閥門關閉時不泄漏。
8、若有可能產(chǎn)生逆向流，應加止回閥，以防止流體反向流動。
9、流量傳感器應與管道同心，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支撐牢靠，使之無明顯振動。
13、對新鋪設的管道進行清掃時，應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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