焦作电流远传涡轮流量计

涡轮流量计（以下简称TUF）是叶轮式流量（流速）计的主要品种，叶轮式流量计还有风速计、水表等。TUF由传感器和转换显示仪组成，传感器采用多叶片的转子感受流体的平均流速，从而推导出流量或总量。转子的转速（或转数）可用机械、磁感应、光电方式检出并由读出装置进行显示和传送记录。据称美国早在1886年即发布过个TUF，1914年的认为TUF的流量与频率有关。美国的台TUF是在1938年开发的，它用于飞机上燃油的流量测量，只是直至二战后因喷气发动机和液体喷气燃料急需一种高精度、快速响应的流量计才使它获得真正的工业应用。如今，它已在石油、化工、科研、国防、计量各部门中获得广泛应用。
    流量计中TUF、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、度佳的产品，而TUF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、流通能力大和可适应高参数等，是其他两类流量计是难以达到的。
    KCLWGY系列涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表技术经过优化设计，具有结构简单、轻巧、精度高、复现性好、反应灵敏，安装维护使用方便等特点的新一代涡轮流量计，广泛用于测量封闭管道中与不锈钢1Cr18Ni9Ti、2Cr13及刚玉Al2O3、硬质合金不起腐蚀作用，且无纤维、颗粒等杂质，工作温度下运动粘度小于5×10-6m2/s的液体，对于运动粘度大于5×10-6m2/s的液体，可对流量计进行实液标定后使用。若与具有功能的显示仪表配套，还可以进行定量控制、超量报警等，是流量计量和节能的理想仪表。
 
二、工作原理
    图1所示为涡轮流量传感器结构简图，由图可见，当被测流体流过传感器时，在流体作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的感应电势，即电脉冲信号，经放大器放大后，送至显示仪表显示。
涡轮流量计的流量方程可分为两种：实用流量方程和理论流量方程。
                                                                             
（1）       实用流量方程
qv=f/K               公式1
qm=qvρ              公式2
式中   qv, qm ……分别为体积流量，m3/s，质量流量，kg/s;
           f ……流量计输出信号的频率，Hz;
           K ……流量计的仪表系数，P/m3。
   流量计的系数与流量（或管道雷诺数）的关系曲线如图2所示。由图可见，仪表系数可分为二段，即线性段和非线性段。线性段约为其工作段的三分之二，其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。在非线性段，特性受轴承摩擦力，流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下，仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的，它仅在系统误差水平方面有所不同。
    图2  涡轮流量计特性曲线
    传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出，它完全不问传感器内部流体机理，把传感器作为一个黑匣子，根据输入（流量）和输出（频率脉冲信号）确定其转换系数，它便于实际应用。但要注意，此转换系数（仪表系数）是有条件的，其校验条件是参考条件，如果使用时偏离此条件系数将发生变化，变化的情况视传感器类型，管道安装条件和流体物性参数的情况而定。
（2）       理论流量方程
根据动量矩定理可以列出叶轮的运动方程
               公式3
式中     J：     叶轮的惯性矩；
     dw/dt：     叶轮的旋转加速度；
M1：   流体的驱动力拒；
M2：   粘性阻力矩；
M3：   轴承摩擦阻力矩；
M4：   磁阻力矩。
当叶轮以恒速旋转时， 0，则M1=M2+M3+M4。经理论分析与实验验证可得
               公式4
式中   n：   叶轮转速；
qv：   体积流量；
A：   与流体物性（密度、粘度等），叶轮结构参数（叶片倾角、叶轮直径、
流道截面积等）有关的系数；
B：   与叶片顶隙，流体流速分布有关的系数；
C：   与摩擦力矩有关的系数。
   国内外学者提出许多理论流量方程，它们适用于各种传感器结构及流体工作条件。至今涡轮仪表特性的水动力学特性仍旧不很清楚，它与流体物性及流动特性有复杂的关系。比如当流场有旋涡和非对称速度分布时水动力学特性就非常复杂。不能用理论式推导仪表系数，仪表系数仍需由实流校验确定。但是理论流量方程有巨大的实用意义，它可用于传感器结构参数设计及现场使用条件变化时仪表系数变化规律的预测和估算。
 
三、产品特点
1.         高度，一般可达±1%R、±0.5%R，高精度型可达±0.2%R；
2.         重复性好，短期重复性可达0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重复性，如经常校准或在线校准可得到极高的度，在贸易结算中是优先选用的流量计；
3.         输出脉冲频率信号，适于总量计量及与计算机连接，无零点漂移，抗干扰能力强；
4.         可获得很高的频率信号（3~4kHz），信号分辨力强；
5.         范围度宽，中大口径可达1:20，小口径为1:10；
6.         结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大；
7.         适用高压测量，仪表表体上不必开孔，易制成高压型仪表；
8.         型传感器类型多，可根据用户需要设计为各类型传感器，例如低温型、双向型、井下型、混砂型等；
9.         可制成插入型，适用于大口径测量，压力损失小，价格低，可不断流取出，安装维护方便。

注意事项:
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。
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，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。

智能液体涡轮流量计是采用的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。

  产品简介：

   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、度佳的产品，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、成品油和轻质等的转运及集输站，大型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要求进行的结构设计，它们是仪表不进行批量生产。

★ 压力损失小，叶轮具有防腐功能；
★ 采用的功耗单片微机技术，整机功能强、功耗低、性能优越。
★ 具有非线性精度补偿功能的智能流量显示器。修正公式精度优于±0.02%
★ 仪表系数可由按键在线设置，并可显示在LCD屏上，LCD屏直观清晰，可靠性强
★ 采用EEPROM对累积流量、仪表系数掉电保护，保护时间大于10年
★ 采用高性能MCU中央处理器，完成数据采集处理显示输出、累积流量瞬时流量同
★ 屏显示方便的人机界面实现， 以标准485形式进行数据传输。
★ 采用全硬质合金（碳化钨）屏蔽式悬臂梁结构轴承，集转动轴承与压力轴承于一体，大大提高了轴承寿命，并可在有少量泥沙与污物的介质中工作。
★ 采用1Cr18Ni9Ti全不锈钢结构，（涡轮采用2Cr13）防腐性能好。
★ 容易维修，有自整流的结构，小型轻巧，结构简单，可在短时间内将其组合拆开，
★ 内部清洗简单。
★ 有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长
★ 下限流速低,测量范围宽，
★ 现场显示型液晶屏显示清晰直观，功耗低，3V锂电池供电可连续运行5年以上，
★ 耐腐蚀，适用于酸碱溶液

江苏肯创仪表有限公司办公室位于周的故乡淮安，淮安 金湖县闵桥工业集中区建设西路16号，于2014年12月23日在金湖县市场监督管理局注册成立，注册资本为1000万元，在公司发展壮大的4年里，我们始终为客户提供好的产品和技术支持、健全的服务，我公司主要经营仪器仪表、电线电缆、线缆桥架、电子产品、阀门、泵、化工产品（除危险化学品）、机电设备销售；热电偶、热电阻、数显仪、双金属温度计生产、销售。（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动），我们有好的产品和的销售和技术团队，我公司属于淮安仪表公司行业，如果您对我公司的产品服务有兴趣，期待您在线留言或者来电咨询