一体化涡轮流量计（用于石油计量等领域的仪器）

工作原理

流体流经一体化涡轮流量计壳体，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（由永久磁钢和线圈组成）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，此信号经过一体化涡轮流量计中放大器的放大整形，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或总量。在一定的流量范围内，脉冲频率f与流经涡轮流量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/m3]，由校验单给出。flow-meter.com.cn/Q——流体的瞬时流量（工作状态下）[m3/h]      3600——换算系数

每台一体化涡轮流量计的系数由制造厂填写在检定证书中，k值设入配套的显示涡轮流量传感器中，便可显示出瞬时流量和累积总量。

用途

由于一体化涡轮流量计采用双排液晶现场显示，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。因此一体化涡轮流量计广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。配备有卫生接头的涡轮流量传感器可以应用于制药、食品等行业。

技术性能

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^[1]

性能特点

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%，是在贸易结算中优先选用的流量计；

3、所有有效数据掉电后保持10年不丢；

4、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；

5、结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大；

6、范围度宽，中大口径可达1:20，小口径为1:10；

7、可根据用户特殊需要设计为各类专用型传感器；

8、一体化涡轮流量计适用高压测量，仪表体上不必开孔，易制成高压型仪表；

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。

10、高精确度，对于液体一般为±0.25%R－±0.5%R，高精度型可达±0.15%R；而介质为气体，一般为±1%R－±1.5%R，特殊专用型为±0.5%R－±1%R。在所有流量计中，它属于最精确的。

11、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极高的精确度，在贸易结算中是优先选用的流量计。

12、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。

13、可获得很高的频率信号（3-4kHz），信号分辨力强。

14、范围度宽，中大口径可达40：1-10：1，小口径为6：1或5：1。

15、结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大。

16、适用高压测量，仪表表体上不必开孔，易制成高压型仪表。

17、专用型传感器类型多，可根据用户特殊需要设计为各类专用型传感器，例如低温型、双向型、井下型、混砂专用型等。

18、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。

19、难以长期保持校准特性，需要定期校验。对于无润滑性的液体，液体中含有悬浮物或磨蚀性，造成轴承磨损及卡住等问题，限制了其适用范围，采用耐磨硬质合金轴和轴承后情况有所改进。对于贸易储运和高精度测量要求的，最好配备现场校验设备，可定期校准以保持其特性。

20、一般液体TUF不适用于较高粘度介质（高粘度型除外），随着粘度的增大，流量计测量下线值提高，范围度缩小，线性度变差。

21、流体物性（密度、粘度）对仪表特性有较大影响。气体流量计易受密度影响，而液体流量计对粘度变化反应敏感。由于密度和粘度与温度、压力关系密切，在现场温度、压力波动是难免的，要根据它们对精确度影响的程度采取补偿措施，才能保持高的计量精度。

22、流量计受来流流速分布畸变和旋转流的影响较大，传感器上下游侧需设置较长的直管段，如安装空间有限制，可加装流动调整器（整流器）以缩短直管段长度。

23、不适于脉动流和混相流的测量。

24、对被测介质的清洁度要求较高，限制了其适用领域，虽可安装过滤器以适应脏污介质，但亦带来压损增大、维护量增加等副作用。

25、小口径（DN50以下）仪表的流量特性受物性影响严重，故小口径TUF的仪表性能难以提高。

信号输出

（1）脉冲信号的驱动能力一般为10mA，因此，线路的电阻值，对信号的传输距离影响很大。信号到达接收端时，其驱动能力一般要保持在7mA左右，根据经验值，脉冲信号大约在100米左右。

（2）电流信号，同样取决于线路电阻的大小，线路电阻加上250Ω的采样电阻，其电压降不能超过(24-13)V，根据经验值，电流信号的传输在500米-1000米之间。

（3）485信号的传输，同样受线路电阻的影响，同时还要有合适的波特率，如果要增加传输距离，应降低传输速率，即降低波特率。485的传输距离的理论值是1200米，一般适用于1200的波特率。提高波特率会降低传输距离。

（4）信号输出的最大距离限制。信号的传输距离，取决于信号的驱动能力、传输线路的抗干扰能力。

维护技巧

1、使用时，一体化涡轮流量计应保持被测介质的清洁，不含纤维和颗粒等杂质。

2、一体化涡轮流量计在开始使用时，应先将传感器内缓慢的充满介质，然后再开启出口阀门(阀门应安装在流量计后端)，严禁菲格瑞思一体化涡轮流量计处于无介质状态时受到高速流体的冲击。

3、一体化涡轮流量计的维护周期一般为半年。检修清洗时，请注意勿损伤测量腔内的零件，特别是叶轮。装配时请看好导向件及叶轮的位置关系。

4、一体化涡轮流量计不用时，应清洗内部介质，吹干后且在菲格瑞思一体化涡轮流量计两端加上防护套，防止尘垢进入，然后置于干燥处保存。

5、配用的过滤器应定期清洗，不用时应清洗内部的介质，同传感器一样，加防尘套，置于干燥处保存。

6、在一体化涡轮流量计安装前，用口吹或手拨叶轮，使其快速旋转观察有无显示，当有显示时再安装传感器。若无显示，应检查有关各部分，排除故障。

在水处理系统中的应用.

测量不受被测液体的温度、压力或粘度的影响；没有压力损失；能连续测量，测量精确度高；口径范围和测量范围大，测量范围连续可调；与流速分布无关；前后直管段较短，前置直管段为5D（D为仪表的直径），后置直管段为3D；稳定性好，输出为标准化信号，可方便地进入自控系统；变送器导管内壁有衬里材料，具备良好的耐腐、耐磨性；转换器体积小，消耗功率小，抗干扰性能强，便于现场观察。

应用于水处理系统的一体化涡轮流量计的衬里材料多选用氯丁橡胶，因其有较好的耐磨性。安装时应注意远离外界的电磁场源，以免影响传感器的工作磁场及流量信号，涡轮流量传感器水平安装时，要求两个电极的中心轴线处于水平状态，防止颗粒杂质沉积，影响电极工作。测量管内应为满管，不允许大量气泡通过传感器，当不能满足条件时，应采取相应措施。^[2]

一体化涡轮流量计范围及工作压力

一体化涡轮流量计技术参数表