采用渦輪進(jìn)行測(cè)量的流量計(jì)。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速,再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號(hào)。這種流量計(jì)用于檢測(cè)瞬時(shí)流量和總的積算流量,其輸出信號(hào)為頻率,易于數(shù)字化。感應(yīng)線圈和永久磁鐵一起固定在殼體上,當(dāng)鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過(guò)磁鐵時(shí),磁路的磁阻發(fā)生變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)。信號(hào)經(jīng)放大器放大和整形,送到計(jì)數(shù)器或頻率計(jì),顯示總的積算流量。
同時(shí)將脈沖頻率經(jīng)過(guò)頻率-電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時(shí)流量。葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量,葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流過(guò)的總量。渦輪流量計(jì)的輸出是頻率調(diào)制式信號(hào),不僅提高了檢測(cè)電路的抗干擾性,而且簡(jiǎn)化了流量檢測(cè)系統(tǒng)。它的量程比可達(dá)10:1,精度在±0.2%以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)可達(dá)0.01秒。
渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)中的主要種類,當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)渦輪流量計(jì)傳感器時(shí),在流體的作用下,葉輪受力旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,同時(shí),葉片周期性地切割電磁鐵產(chǎn)生的磁力線,改變線圈的磁通量,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào),即電脈沖信號(hào),此電脈動(dòng)信號(hào)的頻率與被測(cè)流體的流量成正比。
各種流量計(jì)中渦輪流量計(jì)、容積式流量計(jì)和科氏質(zhì)量流量計(jì)是三類重復(fù)性、精確度最佳的產(chǎn)品,而渦輪流量計(jì)又具有自己的特點(diǎn),如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大(同樣口徑可通過(guò)的流量大)和可適應(yīng)高參數(shù)(高溫、高壓和低溫)等。至今,這類流量計(jì)產(chǎn)品可達(dá)技術(shù)參數(shù):口徑4-750mm,壓力達(dá)250MPa,溫度為-240-700℃,像這樣的技術(shù)參數(shù)其他兩類流量計(jì)則是難以達(dá)到的。
渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于以下一些測(cè)量對(duì)象:石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。在國(guó)外液化石油氣、成品油和輕質(zhì)原油等的轉(zhuǎn)運(yùn)及集輸站,大型原油輸送管線的首末站都大量采用它進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算。在歐洲和美國(guó)渦輪流量計(jì)是僅次于孔板流量計(jì)的天然氣計(jì)量?jī)x表,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺(tái)各種尺寸,壓力從0.8MPa到6.5MPa的氣體渦輪流量計(jì),他們已成為優(yōu)良的天然氣流量計(jì)。 盡管渦輪流量計(jì)的優(yōu)良計(jì)量特性受到人們的青睞,可是給人的印象是由活動(dòng)部件,使用期短,在選用時(shí)不免躊躇,經(jīng)過(guò)人們的不懈努力,應(yīng)該說(shuō)情況大有改觀。 渦輪流量計(jì)作為最通用的流量計(jì),其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、全系列、多規(guī)格批量生產(chǎn)的規(guī)模。
渦輪流量計(jì)正確選型才能保證渦輪流量計(jì)更好的使用。選用什么種類的渦輪流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來(lái)決定?使渦輪流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等都能適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)和流量測(cè)量的要求。
精度等級(jí)和功能根據(jù)測(cè)量要求和使用場(chǎng)合選擇儀表精 度等級(jí),做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計(jì)量的場(chǎng)合,應(yīng)該選擇精度等級(jí)高些,如1.0級(jí)、0.5級(jí),或者更高等級(jí); 用于過(guò)程控制的場(chǎng)合,根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級(jí);有些僅僅是檢測(cè)一下過(guò)程流量,無(wú)需做精確控制和計(jì)量的場(chǎng)合,可以選擇精度等級(jí)稍低的,如1.5級(jí)、2.5級(jí),甚至 4.0級(jí),這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的插入式渦輪流量計(jì)。
為了確保渦輪流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確,必須正確地選擇安裝位置和方法對(duì)直管段的要求:流量計(jì)必須水平安裝在管道上(管道傾斜在5以內(nèi)),安裝時(shí)流量計(jì)軸線應(yīng)與管道軸線同心,流向要一致。 流量計(jì)上游管道長(zhǎng)度應(yīng)有不小于2D的等徑直管段,如果安裝場(chǎng)所充許建議上游直管段為20D、下游為5D。
對(duì)介質(zhì)中含有雜質(zhì)的要求:為了保證流量計(jì)的使用壽命,應(yīng)在流量計(jì)的直管段前安裝過(guò)濾器。
對(duì)安裝焊接的要求:用戶另配一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)法蘭焊在前后管道上。不允許帶流量計(jì)焊接! 安裝流量計(jì)前應(yīng)嚴(yán)格清除管道中焊渣等臟物,最好用等徑的管道(或旁通管)代替流量計(jì)進(jìn)行吹掃管道。以確保在使用過(guò)程中流量計(jì)不受損壞。 安裝流量計(jì)時(shí),法蘭間的密封墊片不能凹入管道內(nèi)。
對(duì)于防爆型產(chǎn)品的要求:為了儀表安全正常使用,應(yīng)復(fù)核防爆型流量計(jì)的使用環(huán)境是否與用戶防爆要求規(guī)定相符,且安裝使用過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家防爆型產(chǎn)品使用要求,用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的連接方式,不得隨意打開儀表。 選型在規(guī)定的流量范圍內(nèi),防止超速運(yùn)行,以保證獲得理想準(zhǔn)確度和保證正常使用壽命。
安裝流量計(jì)前應(yīng)清理管道內(nèi)雜物:碎片、焊渣、石塊、粉塵等推薦在上游安裝5微米篩孔的過(guò)濾器用于阻擋液滴和沙粒。 流量計(jì)投運(yùn)時(shí)應(yīng)緩慢地先開啟前閥門,后開啟后閥門,防止瞬間氣流沖擊而損害渦輪。 加潤(rùn)滑油應(yīng)按告示牌操作,加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定,通常每年2-3次。由于試壓、吹掃管道或排氣造成渦輪超速運(yùn)轉(zhuǎn),以及渦輪在反向流中運(yùn)轉(zhuǎn)都會(huì)可能使流量計(jì)損壞。 流量計(jì)運(yùn)行時(shí)不允許隨意打開前.后蓋,更動(dòng)內(nèi)部有關(guān)參數(shù),否則將影響流量計(jì)的正常運(yùn)行。 小心安裝墊片,確保沒有突出物進(jìn)入管道,以防止干擾正常的流量測(cè)量。 流量計(jì)在標(biāo)定時(shí)要在流量計(jì)取壓口上采集壓力。