一、渦輪流量計概述

渦輪流量計是速度式流量儀表中的一種，也叫葉輪式流量計，以動量矩守恒原理為基礎(chǔ)。

渦輪流量計的結(jié)構(gòu)見右邊圖 1-1 和圖 1-2，流體在管道中流動時沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，*后從渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)求算出流量值，在二次儀表上進行計數(shù)和顯示，可反映出瞬時流量和累積流量（或稱總量），也可轉(zhuǎn)換成標準信號進行遠傳。此外，傳感器輸出的脈沖頻率信號可以單獨與計算機配套使用，由計算機代替流量顯示儀表實現(xiàn)密度或溫度、壓力補償，顯示流體體積流量或質(zhì)量流量。是目前流量儀表中比較成熟的高準確度儀表之一。

 

部件組成 

通常渦輪流量計由整流器、儀表管段、傳感器和前置放大器構(gòu)成。

整流器是為了消除或減少流動中的漩渦流、偏心流等各種非軸對稱流和脈動流而設(shè)置于流量計前端管道中的裝置。

儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計在內(nèi)的配管部分。

傳感器是把轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。通常把渦輪流量計中感知流體流速的渦輪及其組合（包括前后導流架、軸承、殼體及前置放大器）統(tǒng)稱為渦輪流量傳感器。

前置放大器是為了傳送傳感器的電信號而對其進行放大、整形，從而得到輸出信號的裝置。將輸出信號的信號處理、轉(zhuǎn)換部分稱為二次儀表或顯示儀表。

 

工作原理 

流體通過傳感器殼體時，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（由永久磁鋼和線圈組成）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，可傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量或累積流量。

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： 

式中 qv —— 流體的瞬時流量（工作狀態(tài)下）m3/h ；

f —— 脈沖頻率，Hz； 

K —— 傳感器的儀表系數(shù) m-3 ，由校驗單給出。 

每臺傳感器的儀表系數(shù)由我公司填寫在檢定**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。

 

產(chǎn)品特點與材質(zhì)

本公司產(chǎn)品的各項零部件均采用高精度的數(shù)控機床加工成型，具有一致性好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，各項指標均優(yōu)于同類國標要求。

傳感器閥體采用國標 304 不銹鋼制作，法蘭采用 HG20593-2009、PN16 標準；

前后導向支架選用 304 不銹鋼精密鑄造成型，表面光潔度高，對流體通過時阻力小，與閥體緊密配合，在大流量通過時無噪聲。

軸承選用高品質(zhì)硬質(zhì)合金軸承，耐磨蝕、耐腐蝕、壽命高。

葉輪選用高導磁不銹鋼材料，整體式設(shè)計，經(jīng)過高精密加工中心的一道道精雕細琢，品質(zhì)優(yōu)良，從而保證了整機的性能要求。

二次儀表選用國內(nèi)知名廠家的產(chǎn)品，以確保整機在使用中的穩(wěn)定性和精準性。

 

適用場合

我公司研制生產(chǎn)的 LWGY 型渦輪流量計是在吸收國內(nèi)外流量儀表的先進技術(shù)并結(jié)合實際使用情況加以優(yōu)化設(shè)計而成的新一代渦輪流量計，廣泛應用于測量封閉管道中與不銹鋼 1Cr18Ni9Ti、2Gr13、剛玉 Al2O3和硬質(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，還可以實現(xiàn)定量控制、超量報警等功能，是流量計量和節(jié)能的理想儀表。與相應的流量積算儀表、現(xiàn)場顯示表等配套可用于測量液體的流量和總量。它被廣泛用于石油、化工、冶金、科研、國防、計量等領(lǐng)域的計量、控制系統(tǒng)。

如用戶需用特殊形式的傳感器，可協(xié)商訂貨，需防爆型傳感器時，在訂貨中加以說明。

 

二、渦輪流量計規(guī)格代號與儀表參數(shù)

2.1 規(guī)格代號的表示方法 

LWGY 型渦輪流量傳感器型號和規(guī)格代號表：

2.2 儀表參數(shù) 

傳感器的公稱通徑、流量范圍、流體溫度、公稱壓力、環(huán)境溫度、相對濕度、*大壓力損失表：

 

三、渦輪流量計產(chǎn)品特點

本公司生產(chǎn)的渦輪流量計主要有以下特點： 

3.1 優(yōu)點

①準確度高。渦輪流量計的測量精度一般為±0.25%R～±0.5%R，高精度型可達±0.15%R。在線性流量范圍內(nèi)，即使流量有所變化也不會降低累積準確度。

②測量范圍寬。*大和*小線性流量比通常為 6:1～10:1，有的大口徑流量計甚至可達 40:1，故適宜流量大幅度變化的場合。

③重復性好。短期重復性可達 0.05%～0.2%，由于具有良好的重復性，因此在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計。

④壓力損失小。流通能力大（同樣口徑可通過的流量大）。

⑤耐高壓。由于外形簡單并且采用磁電感應結(jié)構(gòu)，儀表殼體上無需開孔，容易實現(xiàn)耐高壓設(shè)計，可用于高壓液流的測量。

⑥數(shù)字信號輸出。傳感器輸出的是與流量成正比的脈沖頻率信號（即數(shù)字信號），易于遠傳，因此適用于總量及瞬時流量的計量與控制，信號的抗干擾能力也較強。獲得的信號頻率高，信號分辨率強。

⑦安裝維修方便。結(jié)構(gòu)簡單輕巧，安裝維護方便。因為無滯留部分，內(nèi)部清洗簡單。如發(fā)生故障，并不影響管道內(nèi)流體的輸送。

⑧適用范圍廣?；旧蠟閳A筒形設(shè)計，容易適應高溫、高壓的要求和低溫流體的測量；

⑨耐腐蝕。傳感器采用國標不銹鋼抗腐蝕材料制作，耐腐蝕性能好。

3.2 局限性

①不能長期保持校準特性，需定期校驗。對于貿(mào)易儲運等有高準確度測量要求的，*好配備現(xiàn)場校驗設(shè)備，可定期校驗以保持其特性。

②不太適宜高黏度型介質(zhì)。對黏度變化反應敏感。介質(zhì)黏度增大使流量計測量下限值提高，范圍度縮小，線性度變差。

③儀表受來流流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流影響較大，傳感器上下游所需直管段較長，如安裝空間受限制，可加裝流動調(diào)制器（整流器）以縮短直管段長度。

④對被測介質(zhì)清潔度要求較高。

 

四、渦輪流量計外形尺寸參數(shù)