導讀：渦輪流量計的種類及應用介紹

一、渦輪流量計傳感器的工作原理                  

渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成。被測流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化，即流量大，渦輪的轉(zhuǎn)速也大，再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應頻率的電脈沖，經(jīng)前置放大器放大后，送入顯示儀表進行計數(shù)和顯示，根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)即可求出瞬時流量和累積流量。     

渦輪流量傳感器的工作原理是當流體沿著管道的軸線方向流動，并沖擊渦輪葉片時，便有與流量qv流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上，推動渦輪旋轉(zhuǎn)。渦輪旋轉(zhuǎn)的同時，葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線，改變線圈的磁通量。根據(jù)電磁感應原理，線圈內(nèi)將感應出脈動的電勢信號，此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。其中，qv為流體的體積總量，N為流量傳感器發(fā)生的脈動總數(shù)；ξ為流量系數(shù)。

渦輪流量傳感器的重要特性參數(shù)，不同的儀表有不同的ξ，并隨儀表臨時使用的磨損情況而變化；其含義是單位體積流量通過流量傳感器時，流量傳感器的輸出的脈沖數(shù)。

渦輪流量傳感器輸出的脈沖信號，經(jīng)前置于放大器放大后，送入顯示儀表，就可以實現(xiàn)流量的丈量。

二、液體渦輪流量計現(xiàn)場標定法

1．流量計工作公式：Q=3600f/km3/h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。

Q流體的瞬時流量（工作狀態(tài)下）[m3/h]

2．需要流量計顯示質(zhì)量單位時，將原系數(shù)k修改成k/p,其中p被測介質(zhì)的密度（t/m3

3．流量計出廠前，表內(nèi)已設定好系數(shù)k用戶要求以質(zhì)量單位顯示時，出廠前按用戶提供的介質(zhì)密度，已經(jīng)將系數(shù)修正完置入表中，現(xiàn)場直接使用即可；

4．如果現(xiàn)場被測介質(zhì)物性與水相差較大時，可以進行現(xiàn)場標定，修正系數(shù)k

5．具體方法如下：

1先將流量計按要求裝置好，開動閥門，使管道充溢介質(zhì)，保證儀表正常工作；關斷閥門，準備標定；

2準備規(guī)范容器或稱重設備，這里舉例用稱重方法（記好皮重）

3先記錄流量計的累計流量Q1開動閥門，使流量計工作在流量范圍內(nèi)，容器快滿時，關斷閥門，記錄流量計的累計流量Q2稱上讀出被測介質(zhì)的凈重M1;計算得：流量計的丈量流量M2=Q2-Q1規(guī)范流量為M1

4誤差F=1M2/M1;

5新的儀表系數(shù)k1=k/1+F;

6將新測得的儀表系數(shù)重新置入表中即可（具體操作方法見說明書）

7為可靠起見，方法34可重復3次，得出平均誤差再進行設定。

三、氣體渦輪流量傳感器的使用

1.氣體型渦輪流量傳感器是一種精密流量丈量儀表，與相應的流量積算儀表配套可用于測量液體的流量和總量。廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領域的一般氣體、天然氣、煤氣等氣體計量、控制系統(tǒng)。

傳感器和輸出放大器有多種組合，該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，實現(xiàn)積算、傳輸和控制功能。

2.結(jié)構(gòu)

傳感器的結(jié)構(gòu)，主要由殼體、前導向架、葉輪、后導向架、壓緊圈和帶放大器的磁電感應轉(zhuǎn)換器等組成；

3.工作原理

當被測液體流經(jīng)傳感器時，傳感器內(nèi)的葉輪借助于流體的動能而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，葉輪即周期性地改變磁電感應系統(tǒng)中的磁電阻，使通過線圈的磁通量周期性地發(fā)生變化而發(fā)生電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后傳送至相應的流量積算儀表，進行流量或總量的丈量。

4.裝置的場所

傳感器應在被測氣體的溫度為-20~+60℃，環(huán)境相對濕度不大于95%條件下工作。從維護方便角度考慮，應安裝在容易拆換和防止配管振動或配管有應力影響的場所。考慮到對放大器的維護，應盡量防止使它受到強的熱輻射和放射性的影響。同時，必需防止外界強電磁場對檢測線圈的影響，如不能防止時，應在傳感器的放大器上加設屏蔽罩，否則干擾將會嚴重影響顯示儀表的工常工作。

5.裝置的位置

傳感器應水平安裝，裝置時傳感器上的指示流向的箭頭應與流體的流動方向相符。

6.配管要點

1為了清除氣體渦流和斷面流速不均勻?qū)y量的影響，應在傳感器進出口處安置必要的直段或整流器。一般要求上游局部（進口處）直管段為（15~20DD為傳感器公稱通徑）下游局部（入口處的直管段長度為25D而直管管徑和傳感器通徑要一樣。

為了更有效地清除渦流，提高丈量精度，可在上游局部的直管段轉(zhuǎn)入一束導管組成的整流器。法語上整流器后上游部分的直管段長度為（10~20D

2為了清除流體中的雜質(zhì)，確保傳感器的正常工作，提高傳感器的壽命，傳感器前的管路上應裝上目數(shù)為40-80目/厘米2過濾器。一般情況下通徑大的目數(shù)稀，通徑小的目數(shù)密。為保證傳感器正常運行，還應根據(jù)實際使用情況選用過濾網(wǎng)的目數(shù)。

3焊接傳感器進口法蘭時，必需注意管內(nèi)無突出部分。當連接進口法蘭時，兩法蘭外周要完全吻合，墊圈不能暴露在管內(nèi)。偏心異徑接頭將會引起流速不均勻分布現(xiàn)象，故不能使用。

4為了保證工作通徑下檢修的需要，變送器前后管道上應安排切斷閥門（截止閥）同時應設置旁通管道。流量控制閥要裝在傳感器的下游。傳感器使用時上游所裝的載止閥必須全開，防止上游局部的流體發(fā)生紊流現(xiàn)象。

5通過傳感器的流量過大時（逾越流量范圍上限）軸承將因轉(zhuǎn)速過高而加快磨損。為此，預計有過大流量的情況時，可利用安置在下游局部的流量控制閥調(diào)節(jié)流體流量。

6新管路上裝置傳感器時，為防止管路中雜質(zhì)進入傳感器，應先用一根空管子代替?zhèn)鞲衅鞯冗\行一段時間后，確認雜質(zhì)已排除再換上傳感器。

7.使用和維護

1傳感器應依照銘牌上的規(guī)范流量范圍、公稱壓力及流向標志裝置使用。

2傳感器應在流體溫度為-20~+60℃、環(huán)境溫度-20~+55℃環(huán)境相對濕度不大于95%條件下工作。

3傳感器的使用期在正常情況下，一般為半年至一年，視工作條件的惡劣水平而定。并應定期進行拆洗。如發(fā)現(xiàn)軸或軸承有嚴重磨損時，應進行更換偏重新標定。