涡轮流量计的分类及保养注意事项

 

　　涡轮流量计

　　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。

　　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。

　　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。

　　涡轮流量计

　　涡轮流量计的分类方式

　　一、按信号检测方式分类

　　1．感应式。传感器叶轮中嵌有永磁性材料。当叶轮和永磁材料旋转时，磁场交替接近与远离传感器壳体外的检测线圈，线圈的感应电动势随着变化，此周期变化的频率信号经放大后输出。

　　2．变磁阻式。叶轮叶片或轮毂由导磁材料制成，传感器壳体外检测线圈中装有水磁性材料。当叶轮旋转时，经圈内永磁材料形成的磁路，因导磁性叶片交替接近或远离，磁通产生周期性变化，线圈的等效阻抗亦随着变化，在放大线路中产生连续的脉冲波。

　　3．笛簧管(干簧管)式。嵌在叶轮(或与其同步的其他旋转元件)里的永磁性材料周期地打开和闭合传感器壳体外笛管的簧片触电，这种开关作用使恒流(或恒压)源产生电脉冲信号。

　　4．光电式。叶轮叶片或叶轮驱动的元件随着叶轮旋转，周期性地遮断光束，所产生的光脉冲信号转换成电脉冲信号，近年出现光纤传输方式，有效地提高抗干扰性能。

　　二、按流动方向分类

　　1．单向型。只允许流体从一个方向流入传感器，在有回流可能的场合要装止回阀。

　　2．双向型。允许流体从正反两个方向流入传感器，有两个信号检测器，流量显示仪表能鉴别信号的相位。累积量用“加”或“减”来处理“正”或“反”两个方向来流的总量。例如潜水艇用的涡轮流量计。

　　三、按传感器与管道连接方式分类

　　1．法兰连接型。传感器以法兰形式与管道连接。定型产品法兰按国家标准。压力限于6．3Mpa以下。

　　2．螺纹连接型。传感器以螺纹方式与管道连接。螺纹有密封型管螺纹和非密封型管螺纹两种，可承受高压，但不适用于较大口径。

　　3．夹装型。传感器本身无法兰，靠管道上法兰夹持住传感器的两密封端面，安装方便，便不适用于较高压力和较大口径。

　　涡轮流量计

　　如何维护保养涡轮流量计？

　　1、使用时，应保持被测介质的清洁，不含纤维和颗粒等杂质。

　　2、涡轮流量传感器在开始使用时，应先将传感器内缓慢的充满介质，然后再开启出口阀门(阀门应安装在流量计后端)，严禁传感器处于无介质状态时受到高速流体的冲击。

　　3、涡轮流量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。

　　4、涡轮流量传感器不用时，应清洗内部介质，吹干后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。

　　5、配用的过滤器应定期清洗，不用时应清洗内部的介质，同传感器一样，加防尘套，置于干燥处保存。

　　6 、在传感器安装前，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。

　　涡轮流量计是比较精准的一种测量仪器，因为要符合工业上对产品生产的参数的控制，才能保证产品的质量，所以定期对其进行校正与保养是很重要的。

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