智能型涡轮流量计

一、仪表概述：
智能型涡轮流量计是采用*的超低功耗单片微机技术研制的涡街流量传感器与显示积算一体化的新型智能仪表，采用双排液晶现场显示，具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低等明显优点。仪表具备仪表系数三点修正，智能补偿仪表系数非线性，并可进行现场修正。高清晰液晶显示器同时显示瞬时流量（4位有效数字）及累积流量（8位有效数字，带清零功能。
二、测量原理：
智能型涡轮流量计的测量原理是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*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和累计量。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：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。若以[1/L]为单位
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。
三、适用场合：
涡轮流量计的传感器与显示仪表配套组成涡轮流量计。传感器具有精度高，重复性好，寿命长操作简单等特点。可广泛应用于石油，化工，冶金，造纸等行业测量液体、气体的体积瞬时流量和体积总量。
四、性能特点:
1、压力损失小，叶轮具有防腐功能；
2、采用*的超低功耗单片微机技术，整机功能强、功耗低、性能优越。
3、具有非线性精度补偿功能的智能流量显示器。修正公式精度优于±0.02%
4、仪表系数可由按键在线设置，并可显示在LCD屏上，LCD屏直观清晰，可靠性强
5、采用EEPROM对累积流量、仪表系数掉电保护，保护时间大于10年
6、采用高性能MCU处理器，完成数据采集处理显示输出、累积流量瞬时流量同
7、屏显示方便的人机界面实现， 以标准485形式进行数据传输。
8、采用全硬质合金（碳化钨）屏蔽式悬臂梁结构轴承，集转动轴承与压力轴承于一体，大大提高了轴承寿命，并可在有少量泥沙与污物的介质中工作。
9、采用1Cr18Ni9Ti全不锈钢结构，（涡轮采用2Cr13）防腐性能好。
10、容易维修，有自整流的结构，小型轻巧，结构简单，可在短时间内将其组合拆开，内部清洗简单。
11、有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长，下限流速低,测量范围宽；
12、现场显示型液晶屏显示清晰直观，功耗低，3V锂电池供电可连续运行5年以上；
13、耐腐蚀，适用于酸碱溶液。
五、技术指标:
公称口径:管道式：DN4～DN200；插入式：DN100～DN2000；
精度等级:管道式：±0.5级，±1.0级；插入式：±1.5级、±2.5级；
环境温度： -20℃～50℃；
介质温度： 测量液体：-20℃～120℃；测量气体：-20℃～80℃；
大气压力： 86KPa～106KPa；
公称压力： 1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa；
防爆等级： ExdIIBT4；
连接方式： 螺纹连接、法兰夹装、法兰连接、插入式等；
直管段要求：气体：上游直管段应≥10DN，下游直管段应≥5DN；
液体：上游直管段应≥20DN，下游直管段应≥5DN；
插入式：上游直管段应≥20DS，下游直管段应≥7DS（DS为管道实测内径）；
显示方式：（1）远传显示： 脉冲输出、电流输出(配显示仪表)；
（2）现场显示：8位LCD显示累积流量，单位(m3)；
4位LCD显示瞬时流量，单位(m3/h)、电池电量、频率、流速；
（3）温度压力补偿型：
A、显示标准瞬时流量及标准累计流量；
B、显示当前压力、温度、电池电压。
输出功能：（1）脉冲输出，p-p值由供电电源确定；
（2）4～20mA两线制电流输出；
（3）单位体积脉冲输出及传感器原始脉冲输出；
（4）带有RS485通迅接口；
供电电源：（1）DC5～24V；
（2）标准型3V锂电池安装于仪表内部可连续使用八年以上；
（3）温压补偿型3V锂电池安装于仪表内部可连续使用四年以上；
传输距离： 传感器至显示仪距离可达500m。

六、仪表类型：
A、现场显示型：
是采用*单片微机技术设计的新型流量计显示仪表，与脉冲信号输出的流量传感器（如涡轮、旋涡）配套。可显示瞬时流量和累计总量。累计流量：八位数字，小数点后面3位有效数字。瞬时流量：六位数字，可显示出每升的变化。显示精度：±1个显示单位。信号输出：脉冲输出：1~3000Hz外供+12~+24VDC电源 电流输出：4~20mA外供+24VDC电源（两线制）内置2节3V锂电池并联供电。当电压低于2.7V时出现欠压指示，隔爆型。小信号切除功能。
B、脉冲输出型：
工作电压：+12VDC或+24VDC两种（客户定货前必须选定一种供电电源）。信号传输距离：小于250米。输出信号：方波信号幅值：+12VDC供电幅值大约为10V+24VDC供电幅值大约为20V安装：放大器和涡轮流量传感器连接为M16×1.5螺纹，涡轮流量传感器安装完后，把放大器拧到涡轮流量传感器上，用手拧到感觉放大器到底后再把锁紧螺母带紧。接线：脉冲输出型放大器对外引线为三根，红线、白线和屏蔽。红线接正电源，白线为脉冲输出和其它显示仪或设备连接，屏蔽接地
C、4～20mA输出型：
工作电压：外供电+24VDC（两线制）输出信号：4~20mA或1-5V、4mA对应涡轮流量传感器零流量，20mA对用涡轮流量传感器zui大流量，流量范围见涡轮流量传感器铭牌。信号传输距离：小于250米。安装：涡轮流量传感器安装完后，把放大器拧到涡轮流量传感器接头处（m16×1.5螺纹），用手拧到感觉放大器已经到底后把锁紧螺母带紧。接线：4~20mA输出型放大器对外引线为红线和白线。红线为电源线，白线为信号线。
D、分体远传显示型：
工作电压：外电源供电220VAC信号传输距离：小于250米显示仪瞬时四位：累计总量九位显示显示仪尺寸：横式：160mm×80mm竖式：80mm×160mm显示仪带4~20mA输出并能与计算机连接。
七、结构及安装方式： 
1、 仪表安装采用螺纹连接及夹装式； 
2、 安装时液体流动方向应与传感器外壳上指示流向的箭头方向*，且上游直管段应≥6D，下游直管段应≥5D（D为被测管道实测内径）。 
3、传感器应远离外界磁场，如不能避免，应采取必要的措施； 
4、为了检修时不至影响液体的正常输送，应在传感器两端的直管段外安装旁通管； 
5、传感器露天安装时，请做好放大器插头的防水处理； 
6、传感器与显示仪表的接线，应根据放大器的电源来选择接线方式，详见有关使用说明书。 
八、布线与接地注意事项： 
布线注意事项： 
1、尽可能采用一根完整的电缆线。 
2、应尽可能远离电噪声源（如大功率变压器、电动机和强电源线），避免与动力电源线平行布线。 
3、建议在粗的电线末端采用非锡焊的夹紧式接线片。 
4、为防水和机械损伤，将电缆线装入金属导管内，但同一根导管内不得有大功率传输电缆，（一根传输电缆输送的zui大功率大于流量计信号电缆输送的zui小功率的10倍时，两者不能安装在同一根导管内）。 
5、对存在较强外磁场的区域，应使检出装置的轴线与外界磁场的磁通方向相垂直或用高导磁材料对流量传感器或外界磁源进行屏蔽。 
6、防爆型涡轮流量传感器电缆线的连接，必须严格遵守防爆放大器的有关标准。 
接地问题： 
1、 屏蔽线只能一端接地，在显示仪表端接地。 
2、接地应良好可靠，防爆型接地电阻需小于10Ω。 
使用涡轮流量计时必须注意一下几点： 
1、要求被测介质洁净，黏度低，腐蚀性小，不含杂质，以减少对轴承的磨损。如果被测液体气话或者含有气体时，要在流量计前装消气器。为避免流体中杂质进入变送器损坏重酬，以及为了防止涡轮被卡住，必要时加装过滤器。 
2、流量计的安装应避免振动，避免磁场及热辐射。 
3、介质的密度和黏度的变化对流量示值有影响，必要时应做修正。

九、选择：
1、根据计量目的要求：
要求选择带瞬时流量还是累积流量(累计流量)、流量显示的单位、测量准确度、重复性、线性度、流量范围和范围度、测量温度、压力损失、温压补偿、输出信号特性和响应时间等。不同测量对象有各自测量目的，在仪表性能方面有其不同侧重点。
2、测量介质性质要求：
化学腐蚀和结垢，流体的化学性有时成为选择测量方法和仪表的决定因素。某些流体会引起仪表接触零件腐蚀，表面结垢或析出结晶体金属表面产生电解化学作用。
3、测量介质组相的要求：
根据测量介质是单一相变介质还是测量多相和多组分流动时应谨慎对待。涡轮流量计测量单项洁净的介质，电磁流量计可测量固液两相混合介质等。
4、压缩系统和其他参量要求：
测量气体需要知道压缩系数值，以求取工作状态下的流体密度。成分固定的流体通过压力、温度和压缩系数计算密度;成分变动的流体和工作于接近(或在)超临界区，应考虑在线测量密度。
5、测量精度要求：
需要明确整体的测量准确度要求以及是在某一特定流量下使用，还是在某*量范围内因温度和压力变化而有显著的变化，其值一般较低，且各种气体之间差别较小。
十、涡轮流量计选择的经济因素：
经济方面只考虑仪表的购置费是不全面的，还应调查其他的费用，如附件购置费、安装费、维护和流量校验(或检定)费、运行费和备用件费等。
1、安装费用
在线测量方法需要有长的上游直管和良好流动状态以保证良好的测量性能。正确安装可能还要额外管道布置或配备旁路管作定期维护。
2、运行费用
流量仪表运行费用主要是工作时的能量消耗，以及测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量，即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费。泵送费用是一个隐蔽性费用，往往被忽视。
3、校验费用
取决于校验额度和所校验仪表准确度的要求。
4、维护费用
仪表安装投入使用后保持测量系统正常工作所需费用，主要包括维护劳务和备用件费用。
5、备用件费用及其可购置性
备用件费用通常随着仪表性能提高的程度而增加。
十一、涡轮流量计使用和对安装环境的要求：
理想的测量环境是流量计正常运行的有力保障，但很多时候使用现场的复杂环境也会影响涡轮流量计的准确测量，流量计按照测量原理的不同分为速度式流量计和容积式流量计，不同原理的测量方法对安装要求差异很大。速度是流量计一般都要求有足够长的直管段以达到满管和稳流速的目的。而一般容积式流量计，如椭圆齿轮流量计则对直管段没有过多的要求。仪表使用说明书未详细说明仪表，应考虑安装位置与流动方向、维护空间、安装方向等要求及其影响。
1、安全性
安全性是流量计选择zui先要考虑的因素，如防爆性能的要求，应用于爆炸性危险环境，按照气氛适应性、爆炸性混合物分级分组、防护电气设备类型以及其他安全规则或标准选择仪表。
2、耐压强度：
要求涡轮流量计的壳体应该能够承受试验压力为1.5倍zui大工作压力下5分钟的耐压强度试验，而不会损坏或漏气。
3、环境温度
涡轮流量计仪表的电子部件和某些仪表流量检测部分会受环境温度变化影响。
4、环境湿度
高湿度会加速大气腐蚀和电解腐蚀并降低电气绝缘，低湿度容易感生静电。涡轮流量计环境温度或介质温度急剧变化导致引起湿度方面的问题。用户应预期可能的变化范围，核实是否会导致所选择的仪表在运行中产生问题。
5、电气干扰
电力电缆、电动机和电气开关都会产生电磁干扰，成为产生误差的来源。因此应该注意预防或合理有效的接地或屏蔽干扰源。
6、管道振动
有些流量仪表(如涡街流量计、科氏质量式流量计)易受振动干扰，应考虑以标签后管道作可靠支撑设计。脉动缓冲器虽可消除泵和压缩机的影响，还是应远离振动或脉动安装为宜。
7、上、下游管段情况和直管段要求：
大部分速度式流量计包括涡轮流量计或多或少受进口流动状况的影响，必须保证有良好的流速分布。管道布置会引入不同类型流动扰动，zui普遍的是流速分布剖面畸变和旋涡。旋涡普遍是由两个或两个以上空间弯头所引起的。这些影响能够用适当长度上游直管段或安装整流器予以改善，保证测量管段流速的稳定性和满管状态。
8、管道布置方向
有些流量计水平安装和垂直安装，在测量性能上会有差别。例如，流体垂直向下流动带给仪表转动元件额外力，会显著影响性能，线性或重复性变坏。而有地流量计垂直安装有利于测量的进行，例如金属管浮子流量计等。大部分仪表的安装方向均由制造厂作出规定，应该遵守。
9、流动方向
按照测量方向，有的流量计可以双向测量，如电磁流量计、超声波流量计等，而有些流量仪表只可以在某*动方向工作，错误安装成反向流动会损坏仪表。如涡轮流量计的反装就会影响测量精度和损坏叶轮而影响使用寿命。使用这类仪表还应注意在误操作条件下是否有可能产生反向流动，如有此可能就需要安装止回阀以保护仪表。
10、测量管径和流速要求：
测量大管径低流速或小管径高流速的流量，可选用与管径尺寸不同的仪表口径，并用异径管连接，使运行流速在商品仪表规定的范围内。选择过低流速，仪表受到限制;过高流速，则测量元件可能超速或压力降过大而损坏仪表。
11、脉动流和非定常流
大部分流量仪表来不及跟随记录脉动流动，因此尽可能避免脉动流。常见产生脉动的原因有定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器等水力学振荡。
12、电气连接和电磁干扰
采用的电源要适合于所选择的仪表。当仪表输出电平低，应适用于环境相适应的前置放大器。所有电气连接应有抗杂散电干扰的能力。
13、阀门位置
涡轮流量计的管线上总是有控制阀和管线隔离阀。控制阀应装在仪表下游，以避免由阀产生任何流速分布扰动和气穴，从而影响仪表测量。并且仪表下游的控制阀还给仪表增加背压,使某些仪表(如液体涡轮流量计)内的压力明显高于被测液体的蒸气压力，以避免气穴。
14、防护性配件
有些仪表可能需要安装保证仪表正常运行的附加防护设施。
15、维护空间
为了日常的维护，维护空间的重要性常被忽视。应能进入到仪表周围，易于维护，并能有掉换整机的位置。

十二、安装注意事项:
1、 安装时液体流动方向应与传感器外壳上指示流向的箭头方向*，且上游直管段应≥20dn，下游直管段应≥5dn（dn为管道内径）；
2、传感器应远离外界磁场，如不能避免涡轮流量计选择：
3、为了检修时不至影响液体的正常输送，应在传感器两端的直管段外安装旁通管道；
4、传感器露天安装时，请做好放大器插头的防水处理；
5、传感器与显示仪表的接线，应根据放大器的电源来选择接线方式。

十三、测量范围与压力等级：

1、气体涡轮流量计：

2、液体涡轮流量计：