一體化渦輪流量計是采用先進(jìn)的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表。

工作原理

流體流經(jīng)一體化渦輪流量計殼體,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn),在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,在一定的條件下,轉(zhuǎn)速與流速成正比,由于葉片有導(dǎo)磁性,它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線,周期性的改變著線圈的磁通量,從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號,此信號經(jīng)過一體化渦輪流量計中放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波,可遠(yuǎn)傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時流量或總量。在一定的流量范圍內(nèi),脈沖頻率f與流經(jīng)渦輪流量傳感器的流體的瞬時流量Q成正比,流量方程為:???q=3600*(f/k)

式中:?f——脈沖頻率[Hz]???k——傳感器的儀表系數(shù)[1/m3],由校驗單給出。flow-meter.com.cn/Q——流體的瞬時流量(工作狀態(tài)下)[m3/h]??????3600——換算系數(shù)

每臺一體化渦輪流量計的系數(shù)由制造廠填寫在檢定證書中,k值設(shè)入配套的顯示渦輪流量傳感器中,便可顯示出瞬時流量和累積總量。

用途

由于一體化渦輪流量計采用雙排液晶現(xiàn)場顯示,具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點。因此一體化渦輪流量計廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計量、控制系統(tǒng)。配備有衛(wèi)生接頭的渦輪流量傳感器可以應(yīng)用于制藥、食品等行業(yè)。

技術(shù)性能

儀表口徑及連接方式4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接(15、20、25、32、40)50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接精度等級±0.5%R量程比1:10;1:15;1:20儀表材質(zhì)304不銹鋼、316(L)不銹鋼等被測介質(zhì)溫度(℃)-20~+120℃環(huán)境條件溫度-10~+55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106Kpa輸出信號4-20mADC電流信號(LWGY-□C型)供電電源LWGY-□B型:自帶鋰電池供電(可連續(xù)使用3年);LWGY-□C型:+24VDC信號傳輸線2×0.3(二線制)傳輸距離≤1000m信號線接口內(nèi)螺紋M20×1.5(LWGY-□C型)防爆等級ExdIIBT6防護(hù)等級IP65[1]

性能特點

1、高精確度,一般可達(dá)±1%R、±0.5%R,高精度型可達(dá)±0.2%R;

2、重復(fù)性好,短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,是在貿(mào)易結(jié)算中優(yōu)先選用的流量計;

3、所有有效數(shù)據(jù)掉電后保持10年不丟;

4、具備儀表系數(shù)三點修正,智能補(bǔ)償儀表系數(shù)非線性,并可進(jìn)行現(xiàn)場修正;

5、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護(hù)方便,流通能力大;

6、范圍度寬,中大口徑可達(dá)1:20,小口徑為1:10;

7、可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計為各類專用型傳感器;

8、一體化渦輪流量計適用高壓測量,儀表體上不必開孔,易制成高壓型儀表;

9、可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護(hù)方便。

10、高精確度,對于液體一般為±0.25%R-±0.5%R,高精度型可達(dá)±0.15%R;而介質(zhì)為氣體,一般為±1%R-±1.5%R,特殊專用型為±0.5%R-±1%R。在所有流量計中,它屬于最精確的。

11、重復(fù)性好,短期重復(fù)性可達(dá)0.05%-0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性,如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得極高的精確度,在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計。

12、輸出脈沖頻率信號,適于總量計量及與計算機(jī)連接,無零點漂移,抗干擾能力強(qiáng)。

13、可獲得很高的頻率信號(3-4kHz),信號分辨力強(qiáng)。

14、范圍度寬,中大口徑可達(dá)40:1-10:1,小口徑為6:1或5:1。

15、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護(hù)方便,流通能力大。

16、適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表。

17、專用型傳感器類型多,可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計為各類專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等。

18、可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護(hù)方便。

19、難以長期保持校準(zhǔn)特性,需要定期校驗。對于無潤滑性的液體,液體中含有懸浮物或磨蝕性,造成軸承磨損及卡住等問題,限制了其適用范圍,采用耐磨硬質(zhì)合金軸和軸承后情況有所改進(jìn)。對于貿(mào)易儲運(yùn)和高精度測量要求的,最好配備現(xiàn)場校驗設(shè)備,可定期校準(zhǔn)以保持其特性。

20、一般液體TUF不適用于較高粘度介質(zhì)(高粘度型除外),隨著粘度的增大,流量計測量下線值提高,范圍度縮小,線性度變差。

21、流體物性(密度、粘度)對儀表特性有較大影響。氣體流量計易受密度影響,而液體流量計對粘度變化反應(yīng)敏感。由于密度和粘度與溫度、壓力關(guān)系密切,在現(xiàn)場溫度、壓力波動是難免的,要根據(jù)它們對精確度影響的程度采取補(bǔ)償措施,才能保持高的計量精度。

22、流量計受來流流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流的影響較大,傳感器上下游側(cè)需設(shè)置較長的直管段,如安裝空間有限制,可加裝流動調(diào)整器(整流器)以縮短直管段長度。

23、不適于脈動流和混相流的測量。

24、對被測介質(zhì)的清潔度要求較高,限制了其適用領(lǐng)域,雖可安裝過濾器以適應(yīng)臟污介質(zhì),但亦帶來壓損增大、維護(hù)量增加等副作用。

25、小口徑(DN50以下)儀表的流量特性受物性影響嚴(yán)重,故小口徑TUF的儀表性能難以提高。

信號輸出

(1)脈沖信號的驅(qū)動能力一般為10mA,因此,線路的電阻值,對信號的傳輸距離影響很大。信號到達(dá)接收端時,其驅(qū)動能力一般要保持在7mA左右,根據(jù)經(jīng)驗值,脈沖信號大約在100米左右。

(2)電流信號,同樣取決于線路電阻的大小,線路電阻加上250Ω的采樣電阻,其電壓降不能超過(24-13)V,根據(jù)經(jīng)驗值,電流信號的傳輸在500米-1000米之間。

(3)485信號的傳輸,同樣受線路電阻的影響,同時還要有合適的波特率,如果要增加傳輸距離,應(yīng)降低傳輸速率,即降低波特率。485的傳輸距離的理論值是1200米,一般適用于1200的波特率。提高波特率會降低傳輸距離。

(4)信號輸出的最大距離限制。信號的傳輸距離,取決于信號的驅(qū)動能力、傳輸線路的抗干擾能力。

維護(hù)技巧

1、使用時,一體化渦輪流量計應(yīng)保持被測介質(zhì)的清潔,不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。

2、一體化渦輪流量計在開始使用時,應(yīng)先將傳感器內(nèi)緩慢的充滿介質(zhì),然后再開啟出口閥門(閥門應(yīng)安裝在流量計后端),嚴(yán)禁菲格瑞思一體化渦輪流量計處于無介質(zhì)狀態(tài)時受到高速流體的沖擊。

3、一體化渦輪流量計的維護(hù)周期一般為半年。檢修清洗時,請注意勿損傷測量腔內(nèi)的零件,特別是葉輪。裝配時請看好導(dǎo)向件及葉輪的位置關(guān)系。

4、一體化渦輪流量計不用時,應(yīng)清洗內(nèi)部介質(zhì),吹干后且在菲格瑞思一體化渦輪流量計兩端加上防護(hù)套,防止塵垢進(jìn)入,然后置于干燥處保存。

5、配用的過濾器應(yīng)定期清洗,不用時應(yīng)清洗內(nèi)部的介質(zhì),同傳感器一樣,加防塵套,置于干燥處保存。

6、在一體化渦輪流量計安裝前,用口吹或手撥葉輪,使其快速旋轉(zhuǎn)觀察有無顯示,當(dāng)有顯示時再安裝傳感器。若無顯示,應(yīng)檢查有關(guān)各部分,排除故障。

在水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用.

測量不受被測液體的溫度、壓力或粘度的影響;沒有壓力損失;能連續(xù)測量,測量精確度高;口徑范圍和測量范圍大,測量范圍連續(xù)可調(diào);與流速分布無關(guān);前后直管段較短,前置直管段為5D(D為儀表的直徑),后置直管段為3D;穩(wěn)定性好,輸出為標(biāo)準(zhǔn)化信號,可方便地進(jìn)入自控系統(tǒng);變送器導(dǎo)管內(nèi)壁有襯里材料,具備良好的耐腐、耐磨性;轉(zhuǎn)換器體積小,消耗功率小,抗干擾性能強(qiáng),便于現(xiàn)場觀察。

應(yīng)用于水處理系統(tǒng)的一體化渦輪流量計的襯里材料多選用氯丁橡膠,因其有較好的耐磨性。安裝時應(yīng)注意遠(yuǎn)離外界的電磁場源,以免影響傳感器的工作磁場及流量信號,渦輪流量傳感器水平安裝時,要求兩個電極的中心軸線處于水平狀態(tài),防止顆粒雜質(zhì)沉積,影響電極工作。測量管內(nèi)應(yīng)為滿管,不允許大量氣泡通過傳感器,當(dāng)不能滿足條件時,應(yīng)采取相應(yīng)措施。[2]

一體化渦輪流量計范圍及工作壓力

公稱通徑(mm)型號標(biāo)準(zhǔn)量程(m3/h)擴(kuò)展量程(m3/h)常規(guī)耐壓等級(Mpa)特制高壓等級?(Mpa)安裝方式
DN20LWQ-20A2.2-25B4-401.62.5,4.0法蘭
DN25LWQ-25A2.2-25B4-401.62.5,4.0法蘭(螺紋)
DN32LWQ-32A5-50B6-601.62.5,4.0法蘭
DN40LWQ-40A5-50B6-601.62.5,4.0法蘭(螺紋)
DN50LWQ-50A16-65B15-701.62.5,4.0法蘭
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一體化渦輪流量計技術(shù)參數(shù)表

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)?一體化渦輪流量計—氣體渦輪流量計(GB/T8940-2003)
儀表口徑(mm)及連接方式?20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300采用法蘭連接?25、40、50可采用螺紋連接
精度等級?±1.5%R(±1%R需特制)*
量程比?1:10 ;1:20 ;1:30
儀表材質(zhì)?表體:304不銹鋼或鑄鋁?葉輪:防腐ABS或優(yōu)質(zhì)鋁合金轉(zhuǎn)換器:鑄鋁
使用條件?介質(zhì)溫度:-20℃~+80℃?環(huán)境溫度:-30℃~+60℃?相對濕度:5%~90%大氣壓力:86Kpa~106Kpa
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