涡轮流量传感器

切向式涡轮流量传感器可用于微流量测量，流体由涡轮流量传感器的叶轮的切向流过，冲击其叶片旋转。

产品简介

LWGY系列涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表先进技术经过优化设计，具有结构简单、轻巧、精度高、复现性好、反应灵敏，安装维护使用方便等特点的新一代涡轮流量计，广泛用于测量封闭管道中与不锈钢1Cr18Ni9Ti、2Cr13及刚玉AI2O3、硬质合金不起腐蚀作用，且无纤维、颗粒等杂质，工作温度下运动粘度小于5×10-6m2/s的液体，对于运动粘度大于5×10-6m2/s的液体，可对流量计进行实液标定后使用。若与具有特殊功能的显示仪表配套，还可以进行定量控制、超量报警等，是流量计量和节能的理想仪表.

组成结构介绍

涡轮流量传感器中的内藏式储油管，对于采用加油系统的涡轮流量传感器，一般会采用内藏式储油管，它是加油系统的缓冲装置，可有效避免因一次加油过量影响涡轮流量传感器的准确度及污

染机芯，也可有效避免使用过程中因失油造成轴承损伤。对于不采用加油系统的，无此机构。

涡轮流量传感器的后导流体，涡轮流量传感器中的后导流体支承轴承、机芯、加油连接件，防止灰尘进入机芯，材料为铝合金或锌合金反推式涡轮流量传感器的后导流体还要求能产生足够的反推力，其结构形式很多。

涡轮流量传感器中的内藏式四通阀组件，一般是一体化温压补偿型气体涡轮流量传感器设计具有内藏式四通阀组件，主要是考虑现场校准的管道试压的方便。但大部分产品没有该部件。

涡轮流量传感器的加油系统，涡轮流量传感器的加油系统由油杯组件、止回阀、油管、接头、密封圈等组成。不采用加油系统的无此机构。

涡轮流量传感器的讯号发生盘，涡轮流量传感器中的讯号发生盘由铝合金或塑料圆盘镶嵌磁体或导磁体组成，它与涡轮同步转动，周期性改第二章  选型、应用及设计制造变磁场强度，由磁传感器将叶轮旋转的高频信号检测输出。若涡轮已经采用高导磁性材料制成，或其上已镶嵌有导磁体或磁体，就无需该部件。

主要特点

高精确度，一般可达±1%R、±0.5%R,高精度型可达±0.2%R；

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到极高的精确度，在贸易结算中是优先选用的流量计；

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；

可获得很高的频率信号（3~4kHz），信号分辨力强；

范围度宽，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；

适用高压测量，仪表表体上不必开孔，易制成高压型仪表；

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；

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。

结构分类

止推式涡轮流量传感器

止推式涡轮流量传感器的结构采用平面或球面点接触，接触点与传感器轴线重合，点接触的优点是摩擦力矩很小，可用于较低的下限流量，但是大流量时磨损严重。轴承为平面型。此类结构仅用于小口径(dn≤15mm)传感器，发挥其灵敏度高的特点。

反推式涡轮流量传感器

反推式涡轮流量传感器的结构在一定流量范围内可使叶轮处于浮游状态，轴向不存在接触点，无端面摩擦和磨损，可延长使用期限。

切向式涡轮流量传感器

切向式涡轮流量传感器可用于微流量测量，流体由涡轮流量传感器的叶轮的切向流过，冲击其叶片旋转。由于被测流量小，为加大流体对叶轮的冲力，入口处装有喷嘴，可以更换喷嘴孔径以调节流量范围。叶轮的转速采用光电法检测，以避免如磁阻法产生磁阻力矩。^[1]

常见分类

1.轴向型，叶轮轴中心与管道轴线重合，是涡轮流量传感器的主要产品。

2.切向型，叶轮轴与管道轴线垂直，流体流向叶片平面的冲角约90度，适用于小口径微流量测量，在大口径流量测量时也用到了插入式的切向型涡轮流量传感器。

3．机械型，叶轮的转动直接或经磁耦合带动机械计数机构，指示积算总量，测量精度比电信号检测的传感器稍低，其涡轮流量传感器与显示装置是一体式的。

4．井下专用型，适用于石油开采井下作业使用，测量介质有泥浆及油气流等，体积受限制，需耐高压、高温及流体冲击等。

5．自校正双涡轮型，可用于天然气等气体流量测量，传感器由主、辅双叶轮组成，可由两叶轮的转速差自动校正流量特性的变化。

6．广粘度型，在波特型浮动转子压力平衡结构基础上扩大上锥体与下锥体的直径，增加粘度补偿翼及承压叶片等结构措施，使传感器适用于高粘度液体。

7．插入型，插入型涡轮流量传感器由测量头、插入杆、插入机构、转换器及仪表等部分组成。

总之，涡轮流量传感器按结构可分为轴向式涡轮流量传感器和切向式涡轮流量传感器两种。轴向式涡轮流量传感器目前应用较为广泛，而切向式涡轮流量传感器应用较少。但切向式涡轮流量传感器自身的一些特点是轴向式涡轮流量传感器所不具备的，例如：测量下限更低，测量灵敏度更高，动态响应速度更快。

安装注意事项

①保证适当的直管段

安装涡街流量传感器时，一般要求上游直管段长度15-40DN，下游段长度5DN，可根据上下游管道的情况适当调整，以保证测量精度。涡街流量传感器也应避免在架空的非常长的管道上安装涡街流量传感器，这样时间一长后，由于涡街流量传感器的下垂容易使涡街流量传感器与法兰间的密封泄漏，若不得已要安装时，必须在涡街流量传感器的上下游

／D处分别设置管道支架等紧固装置。

②避免较强的振动涡街流量传感器应避免安装在振动较强的管道上，若不得已要安装时，必须采用减振措施，在涡街流量传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置，并加防震垫。在空压机出口处振动较强，不能安装涡街流量传感器，应安装在储气罐之后。

③根据测量流体选择合适的安装方式

在对高压风测量时，可以选择将涡街流量传感器安装于水平管道或垂直管道上，但如果高压风中水份含量较高，水平安装时涡街流量传感器应安装在管线的较高处，垂直安装时气体流向应由下向上。无论水平或垂直安装，流体流向必须与涡街流量传感器表体上的流向箭头保持一致。

④对外部环境的要求

涡街流量传感器避免安装在温度变化很大的场所和设备的热辐射范围内，若必须安装，应有隔热通风措施。在潮湿、含有腐蚀性气体的环境中安装时，必须做好防潮及隔离措施。另外，因为电噪声会干扰涡街流量传感器的正确测量，因此安装位置要远离大功率变压器、电机等干扰设备。正确安装涡街流量传感器可保证测量精确，若在涡街流量传感器的安装地点和方式选择上失误，轻者影响测量精度，重者会影响涡街流量传感器的使用寿命，甚至损坏涡街流量传感器。

测量原理

流体流经涡轮流量传感器壳体，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，此信号经过涡轮流量传感器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。/Q——流体的瞬时流量（工作状态下）[m3/h]      3600——换算系数

每台涡轮流量传感器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。

维护与保养

1、使用时，应保持被测介质的清洁，不含纤维和颗粒等杂质。

2、涡轮流量传感器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、涡轮流量传感器不用时，应清洗内部介质，吹干后且在传感器两端加上防护套，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、在传感器安装前，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

涡轮流量传感器的优点主要包括一下几个方面。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。

应用于水处理系统涡轮流量传感器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。

技术性能

执行标准	涡轮流量传感器（JB/T9246-1999）
仪表口径（mm）及连接方式	4、6、10、15、20、25、32、40、50、65、80采用螺纹连接
精度等级	±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制）
量程比	1:10；1:15；1:20
传感器材质	304不锈钢、316（L）不锈钢等
使用条件	介质温度：-20℃～+120℃  环境温度：-20℃～+60℃ 相对湿度：5%～90%       大气压力：86Kpa～106Kpa

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仪表口径 （mm）	正常流量范围 （m3/h）	扩展流量范围 （m3/h）	默认安装方式及耐压等级	可选安装方式及默认耐压等级	特制耐压等级 （MPa）
DN4	0.04～0.25	0.04～0.4	螺纹安装、6.3Mpa	法兰安装、2.5MPa	12、16、25
DN6	0.1～0.6	0.06～0.6	螺纹安装、6.3Mpa	法兰安装、2.5MPa	12、16、25
DN10	0.2～1.2	0.15～1.5	螺纹安装、6.3Mpa	法兰安装、2.5MPa	12、16、25
DN15	0.6～6	0.4～8	螺纹安装、6.3Mpa	法兰安装、2.5MPa	4.0、6.3、12、16、25
DN20	0.8～8	0.45～9	螺纹安装、6.3Mpa	法兰安装、2.5MPa	4.0、6.3、12、16、25

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参考资料

[1] 涡轮流量传感器的结构分类[引用日期2015-02-10]