十堰法兰涡轮流量计

基本型:
该类涡轮流量产品本身不具备现场显示功能，仅将流量信号远传输出。流量信号可分为脉冲信号或电流信号（4-20mA）；仪表价格低廉，集成度高，体积小巧，特别适用于与二次显示仪、PLC、DCS等计算机控制系统配合使用。
智能
一体化涡轮流量计，采用先进的**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，采用双排液晶现场显示，具**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。仪表具备仪表系数三点修正，智能补偿仪表系数非线性，并可进行现场修正。高清晰液晶显示器同时显示瞬时流量（4位有效数字）及累积流量（8位有效数字，带清零功能）。所有有效数据掉电后保持10年不丢。该类涡轮流量计均为防爆产品，防爆等级为：ExdIIBT6。
引智能
该系列流量计采用先进的**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，通过微处理单元对由温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道采集的信号按照气态方程进行温度压力补偿，自动进行压缩因子修正，在液晶显示器将全部数据（瞬时流量、日累积流量、总累积流量、温度、压力、时间、日期、电池电量）直观的显示出来，并可输出工况、标况脉冲信号、4-20mA、RS485、IC卡信号等多种通讯信号。仪表采用内置锂电池和外供24VDC双供电方式，当用户不需要任何信号输出功能时可不用对仪表24VDC外供电，仪表自动切换到内置锂电池供电，电池电量可连续工作3年以上。该类涡轮流量计为防爆产品，防爆等级为：ExdIIBT6。
智能气体
智能气体涡轮流量计 [1] 是吸取了国内外流量仪表先进技术经过优化设计，综合了气体力学、流体力学、电磁学等理论而自行研制开发的新一代高精度、高可靠性的气体精密计量仪表，具有出色的低压和高压计量性能，多种信号输出方式以及对流体扰动的低敏感性，广泛适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气等气体的计量。 该类涡轮流量产品本身不具备现场显示功能，仅将流量信号以脉冲信号的方式远传输出。仪表价格低廉，集成度高，体积小巧，特别适用于与二次显示仪、PLC、DCS等计算机控制系统配合使用。该类涡轮流量计均为防爆产品，防爆等级为：ExdIIBT6。
新版液体
新版液体涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表先进技术，经过优化设计，具有结构简单，轻巧，精度高，重复性好，反应灵敏，安装维护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1Cc18Ni8Ti，2Cr13及刚玉AI3O3硬质合金不起腐蚀作用，且无纤维，颗粒等杂志，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，若于具有特殊功能的显示仪表配套，还可以进行定量控制，**量报警灯，是流量计和节能的理想仪表。
传感器
该类涡轮流量产品本身不具备现场显示功能，仅将流量信号远传输出。流量信号可分为脉冲信号或电流信号（4-20mA）；仪表价格低廉，集成度高，体积小巧，特别适用于与二次显示仪、PLC、DCS等计算机控制系统配合使用。
该类涡轮流量产品均分为基本型和防爆型（ExdIIBT6）两种。
按照不同的输出信号，该类产品可分为LWGY-□N型和LWGY-□A型
LWGY-□N型传感器：12～24VDC供电，三线制脉冲输出，高电平≥8V，低电平≤0.8V；信号传输距离≤1000米；
LWGY-□A型变送器：24VDC供电，二线制4-20mA 输出，信号传输距离≤1000。
智能一体化涡轮流量计
采用先进的**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，采用双排液晶现场显示，具**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。仪表具备仪表系数三点修正，智能补偿仪表系数非线性，并可进行现场修正。高清晰液晶显示器同时显示瞬时流量（4位有效数字）及累积流量（8位有效数字，带清零功能）。所有有效数据掉电后保持10年不丢。该类涡轮流量计均为防爆产品，防爆等级为：ExdIIBT。
该类涡轮流量计按照供电方式、是否具备远传信号输出可分为LWGY-□B型和LWGY-□C型
LWGY-□B型：供电电源采用3.2V10AH锂电池（可连续运行4年以上）； 无信号输出功能。
LWGY-□C型：供电电源采用24VDC外供电，输出4-20mA标准两线制电流信号，并可根据不同的现场需要，可增加RS485或HART通讯。

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*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。
组成:
涡轮流量计属于速度式流量计，也叫叶轮式流量计。叶轮式流量计是利用置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成比例的关系，通过测量叶轮的转速来反映通过管道的流体体积流量大小，是流量仪表中比较成熟的高准确度仪表之一。涡轮流量计一般由下列典型五个部分组成：
1．表体
表体的材料一般为钢或者是铸铁，其两端为法兰连接。小口径表也有采用螺纹接口方式。
2．测量的组件
涡轮上有经过精密加工的叶片，它与一套减速齿轮和轴承一起构成测量组件，支撵涡轮的两个高精度不锈钢*自润滑轴承保证该组件有较长的使用寿命。涡轮流量计亦可选用外部润滑油泵润滑轴承，但注意不能过量。
3．计数器
计数器面板上有以下重要信息：
(1)*作温度及压力：
（2)计量及小和大流量等级
（3）产品型号及编号
（4）防爆等级和标志
（5）低频或高频脉冲所对应流体的当量以及接线方式。
4．整流器
整流器用以使流体流过涡轮流量计时处于规则状态，从而消除扰动对计量无利影响。高计量精准度。
5．磁耦合传动的装置
该装置将处于大气环境中的计数器部分与被测量气体分离开来，并将测量组件的转动传递给计数器。

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、*、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、精确度佳的产品，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先进技术经过优化设计，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。若与具有特殊功能的显示仪表配套，还可以进行定量控制、**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*变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量**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**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，它可用于指导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. 高精确度，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较高的精确度，在贸易结算中是**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，*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，可根据用户特殊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。

仪表结构:
1、 仪表安装采用法兰连接、螺纹连接及夹装式；
2、 安装时液体流动方向应与传感器外壳上指示流向的箭头方向一致，且上游直管段应≥6DS，下游直管段应≥5DS（DS为被测管道实测内径）。
3、传感器应远离外界磁场，如不能避免，应采取必要的措施；
4、为了检修时不至影响液体的正常输送，应在传感器两端的直管段外安装旁通管道（如图四）；
5、传感器露天安装时，请做好放大器插头的防水处理；
6、传感器与显示仪表的接线，应根据放大器的电源来选择接线方式，详见有关“使用说明书”。
电气特性:
1、 显示方式：
（1）LWGY 远传显示：脉冲输出（配显示仪表）；
（2）LWY 现场显示：液晶显示累积流量，单位（m）
液晶显示瞬时流量，单位（m/h）
（3）LWGB 涡轮流量变送器：（配显示仪表）。
2、输出功能：
（1）LWGY 脉冲输出，p-p值由供电电源确定；
（2）LWY 可带脉冲输出或4~20mA两线制电流输出；
（3）LWGB 4~20mA两线制电流输出。
3、供电电源：
（1）LWGY：DC5~24V；
（2）LWY：3V锂电池安装于仪表内部可连续使用3~5年；技术优势
涡轮流量计具有精度高、重复性好、无零点漂移、高量程比等优点。涡轮流量计拥有高质量轴承、特别设计的导流片，因此较大降低了磨损，对峰值不敏感，甚者恶劣的条件下也可以给出可靠的测量变量。涡轮流量计输出信号为脉冲，易于数字化。涡轮流量计压力损失小，叶片能防腐，可以测量粘稠和腐蚀性的介质。