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丙烯酸涡轮流量计

产品信息
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。
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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GX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丙烯酸涡轮流量计，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的丙烯酸涡轮流量计，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Z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。
丙烯酸涡轮流量计测温口特性
 
智能丙烯酸涡轮流量计的内径、连接法兰和上下游管段的直径必须要具有相同的内径，其中的偏差需要控制在管径的1以内，该流量计和相邻的直管段在组装的时候需要同轴，并且要保证它的内部通道足够的光滑并且不可以在联系的部位出现台阶和突入的垫片等，因为它容易扰动气流的障碍。在流量计的测温口中，当该流量计带有侧温套和流量计配管传感器的时候，我们要把他们当成流量计的一部分，并且要在流量计[1]校准前将其安装完毕。如果流量计的本身不带有测温空或者在它的下游直管段上测量温度的时候，我们必须要保证它距离该流量计的具体在5倍的直径内，并要尽可能的靠近流量计，在任何的出口阀和限流器的上游也需要格外的注意。
丙烯酸涡轮流量计发展历史
涡轮流量计是叶轮式流量计的主要品种，叶轮式流量计还有风速计，水表等，涡轮流量计有传感器和转换显示仪组成，传感器采用多叶片的轮子感受流体的平均流速，从而推导出流量或总量，转子的转速可以机械、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年即发布过个涡轮流量计专利，1914年的专利认为涡轮流量计的流量与频率有关。美国台涡轮流量计是在1938年开发的，他用于飞机上燃油的流量测量，只是直至二战后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应用。[2]
丙烯酸涡轮流量计用途
涡轮流量传感器与显示仪表配套组成。传感器具有精度高，重复性好，寿命长操作简单等特点。可广泛应用于石油，化工，冶金，造纸等行业测量液体的体积瞬时流量和体积总量。
二、特点：
★ 压力损失小。
★ 具有较高的抗电磁干扰和抗震动能力，性能可靠工作寿命长。
★ 采用先进的超低功耗单片微机技术，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，并可显示在液晶屏上，液晶屏直观清晰，可靠性高。
★ 采用EEPROM对累积流量、仪表系数进行掉电保护。保护时间大于10年。
三、主要技术参数:
★ 流量计规格，基本参数和性能指标（见表二）
★ 准确度：0.5级、1.0级；
★ 使用条件：
1、 环境温度-20℃～50℃;
3、 被测介质温度：-20℃～120℃;
4、 大气压力：86Kpa～106Kpa;
5、 防爆等级：ExibⅡBT4.
★ 信号传输距离：传感器至显示器的距离可达1000m。
四、 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（m³）
液晶显示瞬时流量，单位（m³/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，因此极大降低了磨损，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。结构
LYGY涡轮流量计总体原理框图如下图所示。
优点
1、测量精度较高：0.2级与0.5级；
2、机构简单、坚固、运行可靠；
3、特别适合于测量粘度较高的介质，而且对被测量液体粘度的变化不敏感；
4、安装容易。流量计前后不需直管段，即使流量计靠近阀门、弯管、缩管、扩大管也无需
(1)高精度,在所有流量计中,属于Z精确的流量计;
(2)重复性好;
(3)无零点漂移,抗干扰能力好;
(4)使用概况:
涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8~6.5MPa的丙烯酸涡轮流量计,它们已成为优良的天然气计量仪表。
特点
★ 压力损失小，叶轮具有防腐功能；
★ 采用先进的超低功耗单片微机技术，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MCUZY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
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。
3流量显示误差分析
 
智能丙烯酸涡轮流量计在发生上述故障的时候，我们首先可以这样进行判定，当有50HZ或者其它频率干扰信号进入显示仪表的时候，我们首先用定位杆转动插入杆，然后带动涡轮头旋转90度的角度，当此时没有流量信号的时候，其中的显示仪表也会没有显示，如果有显示的时候，可以判断是干扰信号引起的，同时我们还可以将涡轮的头提升到球阀的内腔部位中，以保证此时没有流速，如果显示仪表仍有显示，可以断定是干扰信号引起的，我们还可以通过示波器观察信号波形来断定是否有干扰信号。如果不是干扰信号引起的，我们需要检查信号电缆的屏蔽层或者其它接地导线的连接处是否断开，或者接线是否有误或者接触不良等，对此，我们要根据显示仪表[3]说明说的要求，检查接线的正确性和质量。当传感器检测线圈受潮或者线圈对外壳的绝缘电阻不下降过多的时候，我们需要烘干或者更换检测线圈和干燥剂，保证干燥剂显示为蓝色，检测线圈对传感器外壳的绝缘电阻，我们可以用500V兆欧表来进行检查，保证它不低于20兆欧，在此需要注意的是检查线圈两端都要和节选端子板断开，然后用兆欧表进行检查，以防止损坏电路。
4维护和仪表系数修正
 
对于该智能涡轮流量计在调试过程中，我们首先需要调节它的各个操作键，对于其中的设置键主要包括测量状态下，按一下便进入到了设置的状态中，在设置状态下，对于显示的仪表符号的时候，按进入下一组参数或者返回计量状态中，对于移位键，其在测量状态下无效，在设置状态下需要调出原有的参数值和移动修改位置。职能涡轮流量计[4]中的确认键在计量状态下没有任何作用，但在设置状态下可以存入修改好的参数值。对于其中的向下键，在测量状态下无效，在设置状态下增加参数数值或者改变设置的类型等。对于向下的键在计量的状态下没有效果，在设置状态下可以有效的减少参数数值或者改变设置的类型等。
5在水池标定中显示值减少的原因分析
 
首先我们会想到了是仪表的流量系数，我们首先是要重新的计算仪表系数值，然后对仪表中的系数值的设定进行检查，看其是否是仪表系数偏大造成的。其次我们需要重新计量管道中的内径值，是否是所计量的管道内径小于实际的内径所造成的，然后我们需要重新选择安装位置，并且检查现场标定的仪表系数，是否是由于直管段的长度不够所造成的，再者要认真检查是否是由于涡轮头中含有杂物，或者轴承的不同心和需要润滑等所造成的叶轮不能够正常的运转，对其[5]造成的影响我们需要采取相应的清理和维护方法。然后我们需要确定管道中的实际流量是否远远小于传感器的下限流量，对此我们只需要减少管道的通径，并改进相应的信号传感器即可。除此之外，我们还需要重新核算和检查插入的深度，不能犹豫插入深得的错误而造成计量的误差。并且我们还要特别注意传感器的安装方向是否正确。
6机械计数组件
 
对于组成智能型涡轮流量计的机械计数组件，主要是利用各传动轴上的输出轴，他们选用的轴承也均为滑动轴承，在它的轴两端均是有齿轮组成的，其中一齿轮是变速器中的10号齿轮，而另一齿轮则是上一齿轮上的同一齿轮的啮合，它在输出轴的另一端，和装有相同齿数的齿轮啮合，对于主动轮，[6]没转一圈为0-9的数字十等格，它主要是按不同口径的气体流量分为的不同分度值，在它的另一侧的被动轮上还有一机构，它主要是用于安装磁钢，和支架上的干簧干具有同等的作用，它可组成低频脉冲发生器，在它的输出轴上每转一圈，便产生一个脉冲，在此同时个齿轮转动0-9个十等格时，它可进位到第二个轮的一等格中，以此继续计数。其中的输出轴齿轮的齿数，可等于磁钢转一圈，它安装低频脉冲发生器的目的是为了将信号传送给体积修正仪，其其中的每一个脉冲，都可按不同口径来表示。
公称口径：　管道式：DN4～DN200技术参数
插入式：DN100～DN2000
精度等级：　管道式：±0.5级，±1.0级
插入式：±1.5级、±2.5级
高精度的可达0.2级
环境温度：　-20℃～50℃
介质温度：　测量液体：-20℃～120℃
测量气体：-20℃～80℃
大气压力：　86KPa～106KPa
公称压力：　1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa
防爆等级：　ExdIIBT4
连接方式：　螺纹连接、法兰夹装、法兰连接、插入式等
直管段要求：气体：上游直管段应≥10DN，下游直管段应≥5DN
液体：上游直管段应≥20DN，下游直管段应≥5DN
插入式：上游直管段应≥20DS，下游直管段应≥7DS（DS为管道实测内径）
显示方式：　（1）远传显示： 脉冲输出、电流输出(配显示仪表)
（2）现场显示：8位LCD显示累积流量，单位(m3)
4位LCD显示瞬时流量，单位(m3/h)、电池电量、频率、流速
（3）温度压力补偿型：
A、显示标准瞬时流量及标准累计流量
B、显示当前压力、温度、电池电压
输出功能：
（1）脉冲输出，p-p值由供电电源确定
（2）4～20mA两线制电流输出
（3）单位体积脉冲输出及传感器原始脉冲输出
（4）带有RS485通迅接口
供电电源：
（1）DC5～24V
（2）标准型3V锂电池安装于仪表内部可连续使用八年以上
（3）温压补偿型3V锂电池安装于仪表内部可连续使用四年以上
传输距离：　传感器至显示仪距离可达500m
类别
涡轮流量计类别
（1）插入式涡轮流量计
（2）丙烯酸涡轮流量计
（3）智能涡轮流量计
（4）丙烯酸涡轮流量计
（5）卡箍式丙烯酸涡轮流量计
（6）防腐型涡轮流量计
(7) 高压型涡轮流量计
（8）高精度涡轮流量计：高精度涡轮流量计是高品位的液体流量仪表，它是以瑞士流量专利技术为基础，转子壳特殊的几何组合引起的转子径向流与重量很轻的聚乙烯纤维转子相结合，使转子在中间浮动。高精度涡轮流量计由于转子浮动测量过程中几乎是无阻力的，从而保证涡轮流量计的高精度，线性度和耐久性。
(9) G系列GPI精密涡轮流量计:GPI G系列精密涡轮流量计精密型产品，精度高，重复性。精密涡轮流量计适合高温、高压及较强腐蚀性场合；拥有3A卫生等级认证，是牛奶、酿酒、饮料等液体食品行业的选择。
(10)G2系列工业级GPI涡轮流量:GPI G2系列工业级涡轮流量计是一种结构紧凑、模块化、易于安装、精度高、重复性好、非常适用的工业级产品。工业级涡轮流量计产品可广泛应用于水处理、饮料、化工、制药、油品等行业，作为计量、配料、控制等用途。
用途
涡轮流量计是一种速度式仪表，它具有精度高，重复性好，结构简单，运动部件少，耐高压，测量范围宽，体积小，重量轻，压力损失小，维修方便等优点，用于封闭管道中测量低粘度气体的体积流量和总量。在石油，化工，冶金，城市燃气管网等行业中具有广泛的使用价值。
涡轮流量计的口径、精度与流量参数：
仪表口径及连接方式
4、6、10、15、20、25、32、40采用螺纹连接
（15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法兰连接
精度等级
±,0,5%R
量程比
1,10,1,15,1,20
仪表材质
304不锈钢,316（L）不锈钢等
被测介质温度（℃）
-20～+120℃
环境条件
温度,10～+55℃,相对湿度5%～90%,大气压力86～106KPa
输出信号
4-20mADC电流信号（LWGY-□C型）
供电电源
LWGY-□B型：自带锂电池供电（可连续使用3年）；LWGY-□C型：+24VDC
信号,传输线
2×,0,3（,二线,制）
传输距离
≤1000m
信号线接口
内螺纹M20×,1,5（LWGY-□C型）
防爆等级
ExdIIBT6
防护等级
IP65
 
仪表口径（mm）
正常流量范围（m3/h）
扩展流量范围（m3/h）
常规耐受压力（MPa）
特制耐压等级（MPa）（法兰连接方式）
DN,4
0,04～0,25
0,04～0,4
6.3
12,16,25
DN,6
0,1～0,6
0,06～0,6
6.3
12,16,25
DN,10
0,2～1,2
0,15～1,5
6.3
12,16,25
DN,15
0,6～6
0,4～8
6,3,2,5（法兰）
4,0,6,3,12,16,25
DN,20
0,8～8
0,45～9
6,3,2,5（法兰）
4,0,6,3,12,16,25
DN,25
1～10
0,5～10
6,3,2,5（法兰）
4,0,6,3,12,16,25
DN,32
1,5～15
0,8～15
6,3,2,5（法兰）
4,0,6,3,12,16,25
DN,40
2～20
1～20
6,3,2,5（法兰）
4,0,6,3,12,16,25
DN,50
4～40
2～40
2.5
4,0,6,3,12,16,25
DN,65
7～70
4～70
2.5
4,0,6,3,12,16,25
DN,80
10～100
5～100
2.5
4,0,6,3,12,16,25
DN,100
20～200
10～200
2.5
4,0,6,3,12,16,25
DN,125
25～250
13～250
1.6
2,5,4,0
DN,150
30～300
15～300
1.6
2,5,4,0
DN,200
80～800
40～800
1.6
2,5,4,0
选型表
型 号
说 明
LWGY─
□
/□
/□
/□
/□
/□
/□
公,称,通,径
4
*
*
*
*
*
*
4mm,标准量程0,04～0,25m3/h,宽量程为0,04～0,4m3/h
6
6mm,标准量程0,1～0,6m3/h,宽量轮为0,06～0,6m3/h
10
10mm,标准量程0,2～1,2m3/h,宽量程为0,15～1,5m3/h
15
15mm,标准量程0,6～6m3/h宽量程为0,4～8m3/h
20
20mm,标准量程0,8～8m3/h,宽量程为0,4～8m3/h
25
25mm,标准量程1～10m3/h,宽量程为0,5～10m3/h
32
32mm,标准量程1,5～15m3/h,宽量程为0,8～15m3/h
40
40mm,标准量程2～20m3/h,宽量程为1～20m3/h
50
50mm,标准量程4～40m3/h,宽量程为2～40m3/h
65
65mm,标准量程7～70m3/h,宽量程为4～70m3/h
80
80mm,标准量程10～100m3/h,宽量程为5～100m3/h
100
100mm,标准量程20～200m3/h,宽量程为10～200m3/h
125
125mm,标准量程25～250m3/h,宽量程为13～250m3/h
150
150mm,标准量程30～300m3/h,宽量程为15～300m3/h
200
200mm,标准量程80～800m3/h,宽量程为40～800m3/h
类型
B
电池供电现场显示型
C
现场显示/4～20mA,两线制电流输出
C1
现场显示/RS485通讯协议
C2
现场显示/HART通讯协议
精度等级
05
精度0,5级
10
精度1,0级
涡轮,类型
W
宽量程涡轮
S
标准涡轮
材质
S
304不锈钢
L
316（L）不锈钢
防爆
E
防爆型（防爆等级,ExdⅡBT6）
压力等级
N
常规
H(x)
高压
注：DN15～DN40常规为螺纹连接，如希望采用法兰连接，请在“公称通径”后加“（FL）”

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