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智能液体涡轮流量计是采用先进的超低功耗单片微机技术研制的涡轮流量传感器与显示积算一体化的新型智能仪表,具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低等明显优点。

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。感应线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。


涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,当被测流体流过涡轮流量计传感器时,在流体的作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,同时,叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,改变线圈的磁通量,根据电磁感应原理,在线圈内将感应出脉动的电势信号,即电脉冲信号,此电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。


各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品,而涡轮流量计又具有自己的特点,如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大(同样口径可通过的流量大)和可适应高参数(高温、高压和低温)等。至今,这类流量计产品可达技术参数:口径4-750mm,压力达250MPa,温度为-240-700℃,像这样的技术参数其他两类流量计则是难以达到的。

工作原理

涡轮流量计的工作原理 :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)[m3/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。

功能应用

涡轮流量计广泛应用于以下一些测量对象:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。在国外液化石油气、成品油和轻质原油等的转运及集输站,大型原油输送管线的首末站都大量采用它进行贸易结算。在欧洲和美国涡轮流量计是仅次于孔板流量计的天然气计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8MPa到6.5MPa的气体涡轮流量计,他们已成为优良的天然气流量计。 尽管涡轮流量计的优良计量特性受到人们的青睐,可是给人的印象是由活动部件,使用期短,在选用时不免踌躇,经过人们的不懈努力,应该说情况大有改观。 涡轮流量计作为最通用的流量计,其产品已发展为多品种、全系列、多规格批量生产的规模。


应该指出,涡轮流量计除前述工业部门大量应用外,在一些特殊部门亦得到广泛应用,如科研实验、国防科技、计量部门,这些领域的使用恰好避开了其弱点(不适于长期连续使用),充分发挥其特点(高精度,重复性好,可用于高压、高温、低温及微流量等条件)。在这些领域,大多是根据被测对象的特殊要求进行专门的结构设计,它们是专用仪表不进行批量生产。

主要品牌

常见问题

涡轮流量计选型

涡轮流量计正确选型才能保证涡轮流量计更好的使用。选用什么种类的涡轮流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定?使涡轮流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等都能适应被测流体的性质和流量测量的要求。


1、精密功能检查

精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级,做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合,应该选择精度等级高些,如1.0级、0.5级,或者更高等级; 用于过程控制的场合,根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量,无需做精确控制和计量的场合,可以选择精度等级稍低的,如1.5级、2.5级,甚至 4.0级,这时可以选用价格低廉的插入式涡轮流量计。


2、可测量的介质
测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时,涡轮流量计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用,范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同,应视测量流量范围是否 在流速范围内确定,即当管道流速偏低,不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时,需要缩小仪表口径,从而高管内流速,得到满意测量结果。

涡轮流量计安装

为了确保涡轮流量计的测量准确,必须正确地选择安装位置和方法对直管段的要求:流量计必须水平安装在管道上(管道倾斜在5以内),安装时流量计轴线应与管道轴线同心,流向要一致。 流量计上游管道长度应有不小于2D的等径直管段,如果安装场所充许建议上游直管段为20D、下游为5D。


对配管的要求:流量计安装点的上下游配管的内径与流量计内径相同。
对旁通管的要求:为了保证流量计检修时不影响介质的正常使用,在流量计的前后管道上应安装切断阀门(截止阀),同时应设置旁通管道。流量控制阀要安装在流量计的下游,流量计使用时上游所装的截止阀必须全开,避免上游部分的流体产生不稳流现象。
对外部环境的要求:流量计最好安装在室内,必须要安装在室外时,一定要采用防晒、防雨.防雷措施,以免影响使用寿命。

对介质中含有杂质的要求:为了保证流量计的使用寿命,应在流量计的直管段前安装过滤器。


安装场所:流量计应安装在便于维修,无强电磁干扰与热辐射的场所

对安装焊接的要求:用户另配一对标准法兰焊在前后管道上。不允许带流量计焊接! 安装流量计前应严格清除管道中焊渣等脏物,最好用等径的管道(或旁通管)代替流量计进行吹扫管道。以确保在使用过程中流量计不受损坏。 安装流量计时,法兰间的密封垫片不能凹入管道内。


流量计接地的要求:流量计应可靠接地,不能与强电系统地线共用。

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。

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