9卫生涡轮流量计

涡轮流量计的工作原理、结构及工作过程一、涡轮流量计工作原理：在流体流动的管道内，安装一个可以自由转动的叶轮，当流体通过叶轮时，流体的动能使叶轮旋转。

流体的流速越高，动能就越大，叶轮转速也就越高。

在规定的流量范围和一定的流体黏度下，转速与流速成线性关系。

因此，测出叶轮的转数或转速，就可以确定流过管道的流体流量或总量。

我们日常生活中的某些自来水表都是利用这种原理制成的，这种仪表被称为速度式仪表。

涡轮流量计正是利用相同的原理在结构上加以改进后制成的。

二、涡轮流量计的结构示意图：1.涡轮：是用高导磁系数的不锈钢材料制成，叶轮芯上装有螺旋形叶片，流体作用与叶片上使之转动。

2.导流器：用来稳定流体的流向和支撑叶轮的。

3.磁电感应转换器：由线圈和磁钢组成，用以将叶轮的转速转换成相应的电信号，以供给前置放大器进行放大。

4.外壳：整个流量计安装在外壳上，外壳由非导磁的不锈钢制成，两端与流体管道相连接。

5.前置放大器：接收磁电感应转换器信号并放大。

三、涡轮流量计的工作过程：当流体通过涡轮叶片与管道之间的间隙时，由于叶片前后的压差产生的力推动叶片，使涡轮旋转。

在涡轮旋转的同时，高导磁性的涡轮就周期性地扫过磁钢，使磁路的磁阻发生周期性的变化，线圈中的磁通量也跟着发生周期性的变化，线圈中便感应出交流电信号。

交变电信号的频率与涡轮的转速成正比，也就是说与流量成正比。

这个电信号经前置放大器放大后，送往电子计数器或电子频率计，以累积或指示流量。

四、涡轮流量计的特点：1.涡轮流量计安装方便，磁电感应转换器与叶片间不需要密封和此轮传动机构，因而测量精度高，可耐高压，静压可达50MPa。

2.由于基于磁电感应转换原理，故反应快，可测脉动流量。

输出信号为电频率信号，便于远传，不受干扰。

3.涡轮流量计的涡轮容易磨损，被测介质中不应带机械杂质，否则会影响测量精度和损坏机件。

因此一般需要加过滤器。

4.安装时必修保证前后有一定的直管段，以使流向比较稳定。

涡轮流量传感器Turbotron VTH 15 / VTI 15 / VTP 15系列1 Turbotron功能 12 安全说明 23 安装操作须知及重要提示 34 管道安装 35 电路连接 45.1 带有脉冲输出的涡轮流量传感器 45.2 模拟电量输出的涡轮流量变送器，A1 55.3 集成温度传感器（可选择）Pt100/3-线或 Pt 1000/3-线 5 6 Turbotron的清洁 6 7 报废处理 6 8 原材料表 7 9 技术参数 7 9.1 带有脉冲输出的涡轮流量传感器 79.2 模拟电量输出的涡轮流量变送器，A1 8 10 尺寸 9Turbotron功能 Turbotron系列涡轮流量计是计量流量的传感器或用于液体的定量输入。

因为它的异常紧凑的设计，宽广的测量范围和高精度测量，可适用于众多的领域。

流入涡轮的液体被导流片分成四束水柱。

他们从四面碰撞转子以使其运动。

从四面作用于轴承上的力，均衡一致，大部分相互抵销，将磨损减到最小。

极其坚硬的轴承材料，宝石和硬金属，是其超长寿命的另一个保证。

转子速度被转换为电子脉冲信号（频率）。

-VTH和 VTP装有带磁体的转子。

霍尔传感器识别转子的旋转。

-VTI在转子上有不锈钢针。

靠电感接近开关，探测转子的旋转。

两种情况都可获得与流量成比例的频率信号（方波信号）。

•安装前请详细阅读相关章节。

•涡轮流量传感器只适用于液体的测量-绝对禁止作为气体测量工具•安装前请仔细检查，以确定涡轮流量传感器的材料是否适用于被测量的介质（见材料表，第 7章）。

•可在任何位置安装涡流流量计。

如果安装在垂直管道，流向最好向上。

务必避免出现自由出口。

•流量传感器中的箭头指示的是唯一允许的流动方向。

•注意进和出的管段长度以使得测量更加精确。

(见第三章安装和操作须知 )•管道进出口的内径必须与流量传感器的内径相匹配。

•被测量的流体最好尽可能少有固体微粒。

存在微粒直径不应超过 0.5mm。

涡流流量计1、涡轮流量计类别：（1）插入式涡轮流量计（2）气体涡轮流量计（3）智能涡轮流量计（4）液体涡轮流量计（5）卡箍式液体涡轮流量计（6）防腐型涡轮流量计2、涡轮流量计用途：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。

3、涡轮流量计安装注意事项：（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）对外部环境的要求：流量计最好安装在室内，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。

（5）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。

（6）安装场所：流量计应安装在便于维修，无强电磁干扰与热辐射的场所。

（7）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，最好用等径的管道（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。

（8）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。

（9）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。

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。

在各种流量计中,TUF、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品，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（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。

TUF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TUF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TUF，他们已成为优良的天然气流量计。

尽管TUF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。

TUF作为最通用的流量计，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，TUF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。

第二节工作原理图1所示为TUF传感器结构图，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。