渦輪流量計

一.渦輪流量計概述

采用渦輪進行測量的流量計。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。這種流量計用于

檢測瞬時流量和總的積算流量，其輸出信號為頻率，易于數(shù)字化。圖中感應(yīng)線 圈和磁鐵一起固定在殼體上。當鐵

磁性渦輪葉片經(jīng)過磁鐵時，磁路的磁阻發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)信號。信號經(jīng)放大器放大和整形，送到計數(shù)器或頻率計，

顯示總的積算流量。同時將脈沖頻率經(jīng)過頻率－電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時流量。葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量，葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于

流過的總量。渦輪流量計的輸出是頻率調(diào)制式信號，不僅提高了檢測電路的抗干擾性，而且簡化了流量檢測系統(tǒng)。它的

量程比可達10:1，精度在±0.2%以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時間常數(shù)可達0.01秒。

在歐洲和美國渦輪流量計是繼孔板流量計之后的第二個法定天然氣流量計，已經(jīng)發(fā)展為多品種、全系列，多規(guī)格，批量

生產(chǎn)規(guī)模的天然氣流量計。標準規(guī)范亦十分完備，但亦有不足之處：對測量介質(zhì)潔凈度要求較高，使用期限受到限制。

不過據(jù)國外使用部門稱：曾對240臺使用8~15年的流量計進行周期檢定，發(fā)現(xiàn)儀表準確度的偏移仍在規(guī)定范圍內(nèi)。另外，

采用一種高效整流作用的整流器與渦輪流量傳感器耦合成結(jié)構(gòu)一體化的氣體渦輪流量計，在上游側(cè)阻流件為彎頭或有半

開截止閥條件下，只需要2D直管段長度，對于城市用安裝空間窄小的，它是很突出的特點。

渦輪流量計是速度式流量計中的主要種類,當被測流體流過渦輪流量計傳感器時，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，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)出脈動的電勢信號，即電脈沖信號，此電脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。

二.渦輪流量計工作原理

流體流經(jīng)傳感器殼體，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，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流

量和累計量。在一定的流量范圍內(nèi)，脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時流量Q成正比，流量方程為：Q=3600xf/k

式中：

f——脈沖頻率[Hz]；

k——傳感器的儀表系數(shù)[1/m]，由校驗單給出。若以[1/L]為單位Q=3.6xf/k

Q——流體的瞬時流量（工作狀態(tài)下）[m3/h]；

3600——換算系數(shù)。

每臺傳感器的儀表系數(shù)由制造廠填寫在檢定證書中，k值設(shè)入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時流量和累積總量。

三.渦輪流量計技術(shù)參數(shù)

公稱口徑：?管道式：DN4～DN200

插入式：DN100～DN2000

精度等級：?管道式：±0.5級，±1.0級

插入式：±1.5級、±2.5級

高精度的可達0.2級

環(huán)境溫度：?-20℃～50℃

介質(zhì)溫度：?測量液體：-20℃～120℃

測量氣體：-20℃～80℃

大氣壓力：?86KPa～106KPa

公稱壓力：?1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa

防爆等級：?ExdIIBT4

連接方式：?螺紋連接、法蘭夾裝、法蘭連接、插入式等

直管段要求：氣體：上游直管段應(yīng)≥10DN，下游直管段應(yīng)≥5DN

液體：上游直管段應(yīng)≥20DN，下游直管段應(yīng)≥5DN

插入式：上游直管段應(yīng)≥20DS，下游直管段應(yīng)≥7DS（DS為管道實測內(nèi)徑）

顯示方式：?

（1）遠傳顯示： 脈沖輸出、電流輸出(配顯示儀表)

（2）現(xiàn)場顯示：8位LCD顯示累積流量，單位(m3)

4位LCD顯示瞬時流量，單位(m3/h)、電池電量、頻率、流速

（3）溫度壓力補償型：

A、顯示標準瞬時流量及標準累計流量

B、顯示當前壓力、溫度、電池電壓

輸出功能：

（1）脈沖輸出，p-p值由供電電源確定

（2）4～20mA兩線制電流輸出

（3）單位體積脈沖輸出及傳感器原始脈沖輸出

（4）帶有RS485通迅接口

供電電源：

（1）DC5～24V

（2）標準型3V鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用八年以上

（3）溫壓補償型3V鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用四年以上

傳輸距離：?傳感器至顯示儀距離可達500m

儀表類型 

A  現(xiàn)場顯示型

本智能流量計是采用單片微機技術(shù)設(shè)計的新型流量計顯示儀表，與脈沖信號輸出的流量傳感器（如渦輪、

旋渦）配套。可顯示瞬時流量和累計總量。累計流量：八位數(shù)字，小數(shù)點后面3位有效數(shù)字。瞬時流量：六位

數(shù)字，可顯示出每升的變化。顯示精度：±1個顯示單位。信號輸出：脈沖輸出：1~3000Hz外供+12~+24VDC

電源 電流輸出：4~20mA外供+24VDC電源

（兩線制）內(nèi)置2節(jié)3V鋰電池并聯(lián)供電。當電壓低于2.7V時出現(xiàn)欠壓指示，隔爆型。小信號切除功能。 

B  脈沖輸出型

工作電壓：+12VDC或+24VDC兩種（客戶定貨前必須選定一種供電電源）。信號傳輸距離：小于250米。輸出信號：

方波信號幅值：+12VDC供電幅值大約為10V+24VDC供電幅值大約為20V安裝：放大器和渦輪流量傳感器連接為

M16x1.5螺紋，渦輪流量傳感器安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器上，用手擰到感覺放大器到底后再把鎖緊

螺母帶緊。接線：脈沖輸出型放大器對外引線為三根，紅線、白線和屏蔽。紅線接正電源，白線為脈沖輸出和其它

顯示儀或設(shè)備連接，屏蔽接地。 

C  4～20mA輸出型

工作電壓：外供電+24VDC（兩線制）輸出信號：4~20mA或1-5V、4mA對應(yīng)渦輪流量傳感器零流量，20mA對用

渦輪流量傳感器較大流量，流量范圍見渦輪流量傳感器銘牌。信號傳輸距離：小于250米。安裝：渦輪流量傳感器

安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器接頭處（m16x1.5螺紋），用手擰到感覺放大器已經(jīng)到底后把鎖緊螺母帶

緊。接線：4~20mA輸出型放大器對外引線為紅線和白線。紅線為電源線，白線為信號線。 

D 分體遠傳顯示型

工作電壓：外電源供電220VAC信號傳輸距離：小于250米顯示儀瞬時四位：累計總量九位顯示顯示儀尺寸：橫式：

160mmx80mm豎式：80mmx160mm顯示儀帶4~20mA輸出并能與計算機連接. 繼電器輸出可實現(xiàn)上下限報警、批

量控制、定量控制等。