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、耐高压、测量范围宽、体积小、重量轻、压力损失小、寿命长、操作简单、维修方便等优点,用于封闭管道中测量低粘度、无强腐蚀性、清洁液体的体积流量和累积流量。可广泛应用于石油,化工,冶金,有机液体,无机液,食品,药品等行业。
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与流经传感器的流体的瞬时流量Q成正比,流量方程为:
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。若以[1/L]为单位
式中: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。
流量计系数与流量(或雷诺数)的关系曲线如右图所示。仪表系数分为二段,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。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限时,仪表系数随着流量迅速变化。当流量超过流量上限时要注意防止气蚀现象。
高精确度,一般可达±1%R、±0.5%R(R指读数误差);
重复性好,短期重复性可达0.05%~0.2%。
就地显示,瞬时流量和累计流量;
可获得很高的频率信号,信号分辨力强;
量程比宽,中大口径可达1:20,小口径为1:10;
结构紧凑轻巧,安装维护方便,流通能力大;
支持流速换算显示功能,方便现场看当前流速;
支持4-20mA输出、脉冲(当量)输出、报警输出、RS485通讯输出。
1.主要技术参数
测量介质 | 无杂质、无强烈腐蚀性、低粘度液体 | |||
执行标准 | 涡轮流量传感器(JB/T9246-1999) | |||
检定规程 | 涡轮流量计(JJG1037-2008) | |||
仪表口径 连接方式 | 法兰连接型 | DN15-DN200 | ||
螺纹连接型 | DN4-DN50 | |||
卡箍连接型 | DN25-DN50 | |||
法兰标准 | 常规标准 | GB/T9113-2000 | ||
其他标准 | 国际管法兰标准 | 如德标DIN、美标ANSI、日标JIS | ||
国内管法兰标准 | 如化工部标准、机械部标准 | |||
螺纹规格 | 常规规格 | 英制管螺纹(外螺纹) | ||
其他规格 | 内螺纹、NPT螺纹等 | |||
精度等级及对应重复性 | 精度等级 | ±1%R | ±0.5%R | ±0.2%R(需定制) |
线性度 | ≤0.15% | ≤0.1% | ≤0.03% | |
量程比 | 1:10; 1:15; 1:20 | |||
仪表材质 | 304不锈钢;316不锈钢 | |||
被测介质温度(℃) | -20℃~+110℃ | |||
检定条件 | 环境条件 | 环境温度 | 20℃ | |
相对湿度 | 65% | |||
检定装置 | 标准表法液体流量检定装置 | |||
静态质量法液体流量检定装置 | ||||
使用条件 | 环境温度 | -20℃~+60℃ | 相对湿度 | 5%~90% |
大气压力 | 86Kpa~106Kpa | |||
输出信号 | 脉冲频率信号 | |||
两线制4-20mA DC电流信号 | ||||
485通讯 | ||||
供电电源 | 24V DC | |||
传输距离 | ≤1000m | |||
信号线接口 | 基本型:赫斯曼接头,防爆型:内螺纹M20*1.5 | |||
防爆等级 | 基本型:非防爆产品,防爆型:Exd II CT6 Gb | |||
防护等级 | IP65 |
2.口径流量对照表
仪表口径 (mm) | 正常流量范围(m3/h) | 下限扩大范围 (m3/h) | 仪表口径 (mm) | 正常流量范围(m3/h) | 下限扩大范围 (m3/h) |
DN4 | 0.04~0.25 | DN50 | 5~40 | 4~40 | |
DN6 | 0.1~0.6 | DN65 | 7~70 | 4~70 | |
DN10 | 0.2~1.2 | DN80 | 12~100 | 10~100 | |
DN15 | 0.7~6 | 0.6-6 | DN100 | 25~200 | 20~200 |
DN20 | 0.8~8 | 0.45~8 | DN125 | 25~250 | 13~250 |
DN25 | 1.2~10 | 1-10 | DN150 | 50~400 | 40~400 |
DN32 | 1.5~15 | 0.8~15 | DN200 | 100~800 | 80~800 |
DN40 | 2.5~20 | 2-20 | DN300 | 300-2500 | 250-2500 |
1.安装条件及位置
管道必须完全充满液体。重要的是,在任何时候,保持管道内完全充满液体,否则流量显示会受到影响,可能会导致测量误差。 | |
避免气泡。如果有气泡进入测量管,流量显示可能会受到影响,可能会导致测量误差。 |
2.涡轮流量计典型安装管路系统图
3.安装直管段的要求
直管段长度涡轮流量计对管道内流速分布畸变及旋转流是敏感的,进入传感器应为充分发展湍流,因此要根据传感器上游侧阻流件类型配备必要的直管段或整流器,要求入口段和出口段直管段长度。 | ||||||||||||||||||||||||
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4.常见故障及解决方法
故障现象 | 可能原因 | 消除方法 |
流体正常流动时无显示,总量计数器字数不增加 | 1.检查电源线、和信号线有无断路或接触不良。 | 1.用欧姆表排查故障点。 |
2.检查传感器内部故障,上述确认正常或故障排除,但仍存在故障现象,说明故障在传感器流通通道内部,检查叶轮是否碰传感器内部,有无异无卡住,轴和轴承有无杂物或断裂现象。 | 2.去除异物,并清洗或更换轴承等零件后应重新检验,求得新的仪表系数。 | |
未作减小流量操作,但流量显示却逐渐下降 | 1.过滤器是否堵塞,若过滤器差压增大,说明杂物已堵塞。 | 1.清洗过滤器 |
2.流量传感器上的阀门出现阀芯松动,阀门开度自动减少。 | 2.从阀门手轮是否调节有效判断,确认后再修理或更换。 | |
3.传感器叶轮受杂物阻碍或轴承间隙进入异物,阻力增加而速度减慢。 | 3.卸下传感器清除,必要时重新检验。 | |
流体不流动,流量显示不为零,或示值不稳 | 1.传输线接地不良,外界干扰信号混入显示仪输入端。 | 1.检查屏蔽层,端子是否良好接地。 |
2.管道振动,叶轮随之抖动,产生误信号。 | 2.加固管线,或在传感器前后夹装支架防止振动。 | |
3.截止阀关闭不严所致,实际上仪表显示泄露。 | 3.检修或更换阀。 | |
显示仪示值与经验评估值差异显著 | 1.传感器流通通道内部故障如受流体腐蚀,磨损,杂物阻碍使叶轮旋转失常,仪表系数变化叶片受腐蚀或冲击,顶端变形,影响正常切割磁力线,检测线圈信号输出失常,仪表系数变化;流体温度过高或过低,轴与轴承膨胀或收缩,间隙变化过大导致叶轮旋转失常,仪表系数变化。 | 1.(1~4)查出故障原因,针对具体原因寻找对策。 2.更换元件。 3.更换合适的传感器。 |
2.传感器背压不足,出现气穴,影响叶轮旋转。 | ||
3.管道流动方面的原因,如未装止回阀出现逆向流动,旁通阀未关严,有泄露。传感器上游出现较大流速分布畸变(如因上游阀未全开引起的)或出现脉动液体受温度引起的粘度变化较大等。 | ||
4.显示仪内部故障。 | ||
5.检测器中永磁材料原件失效失磁,磁性减弱到一定程度也会影响测量值。 | ||
6.传感器流过的实际流量已超出该传感器规定的流量范围。 |