1、概述

氣體渦輪流量計是一種精密流量測量儀表，與相應(yīng)的流量積算儀表、現(xiàn)場顯示表等配套可用于測量液體的流量和總量。它被廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計量、控制系統(tǒng)。尤其適用于天然氣、干煤氣、壓縮空氣等的測量。

流量計有多種輸出和顯示方式（詳見型號規(guī)格代碼表）。

1.1搬運(yùn)時應(yīng)注意的事項(xiàng)

為防止受到損壞，流量計在搬運(yùn)到用戶使用地點(diǎn)之前請使用原包裝。

1.2存放應(yīng)注意的事項(xiàng)

儀器到達(dá)之后應(yīng)及時安裝。對于電池供電的LRT-I表頭，未使用時應(yīng)將電源插針置于“OFF”（斷開）位置，以免電池耗電影響電池的使用壽命。如需存放，請注意下列事項(xiàng)：

a)可能的條件下，不打開包裝箱存放。

b)如已打開包裝，或已使用過儀表，請把LRT-I表頭電源跳線器插在“OFF”位置，并使用原包裝。

存放地點(diǎn)應(yīng)具備下列條件：

a)防雨防潮

b)機(jī)械振動小，避免碰撞沖擊

c)溫度在-30～+60℃。理想溫度在25℃左右。

d)如存放在室外，儀表性能就要受到影響。因此一旦儀表搬運(yùn)到安裝地點(diǎn)，就要盡快地安裝起來。

1.3選擇安裝地點(diǎn)應(yīng)注意的事項(xiàng)

流量計的設(shè)計已考慮到了在惡劣環(huán)境條件下的情況，但是為長期保持其精確度和穩(wěn)定性，在選擇安裝地點(diǎn)時必須注意下列事項(xiàng)：

環(huán)境溫度:避免安裝在環(huán)境溫度變化很大的場所。如果受到設(shè)備的熱輻射時，須有隔熱通風(fēng)的措施。

環(huán)境空氣:避免把流量計安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中。如果一定要安裝在這樣的環(huán)境中，則必須提供通風(fēng)措施。

機(jī)械振動和沖擊:儀表的結(jié)構(gòu)很堅固，但在選擇安裝場所時應(yīng)盡量避免機(jī)械振動或碰撞沖擊。如果儀表安裝在振動較大的管道上，則管道需加支撐。

其它：儀表的周圍應(yīng)有充裕的空間，以便安裝和定期檢修。

1.4限制使用無線電收發(fā)機(jī)應(yīng)注意的事項(xiàng)

流量計的電氣部分是可以抗高頻電噪聲干擾的。但是如果太靠近儀表處使用無線電收發(fā)機(jī)，那么高頻噪聲干擾就會影響到儀表。查看一下儀表安裝場所，儀表是否受到無線電收發(fā)機(jī)的影響(把無線電收發(fā)機(jī)從幾米遠(yuǎn)處移向儀表，看是否受到影響)。如有的話，就把收發(fā)機(jī)遠(yuǎn)離該場所。

1.5防爆型儀表安裝注意事項(xiàng)

流量計的設(shè)計可用于“爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備通用要求(GB3836.1)”，“爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備“d””及“爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備“i””標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的1區(qū)和2區(qū)危險地區(qū)。

2、技術(shù)性能

2.1氣體渦輪流量傳感器的技術(shù)性能

氣體渦輪流量傳感器的公稱通徑、流量范圍、流體溫度、公稱壓力、環(huán)境溫度、相對濕度、壓力損失見表2-1.型號、規(guī)格代碼表見表2-2

【例】50AIC2/EX/NT

其涵義是：渦輪式流量計，通徑DN50，精度1.0%，4～20mA模擬輸出，額定工作壓力小于1.6Mpa，有防爆要求，常溫。

輸出：

脈沖：普通放大器LWF-T;防爆放大器FHX-11A

模擬輸出4～20mA:普通型LWA-11;防爆型BHX-11C

防爆等級：ExibⅠ（脈沖，模擬）或ExdⅡBT4（LRT-1，LRT-Ⅱ，LRT-Ⅲ）

2.2LRT-I現(xiàn)場顯示表（鋰電池供電）的技術(shù)性能

精確度：

瞬時流量：讀數(shù)的0.5%

累計流量：讀數(shù)的0.1%

環(huán)境溫度：－20～60℃

介質(zhì)溫度：－20～120℃

*根據(jù)防爆溫度組別決定介質(zhì)溫度

環(huán)境濕度：相對濕度5～(不允許有結(jié)露現(xiàn)象)

外殼組件的材料：ZL104鑄鋁合金

電源：3.6V鋰電池(1年更換電池)

顯示：6位LCD及工程單位顯示

流量％、瞬時流量、累計流量有6種組合顯示方式

輸出：無輸出

記憶功能：斷電時，所有數(shù)據(jù)仍保留

誤差修正：分段修正

外殼防護(hù)：IP65，防水，防塵

防爆等級：ExdⅡBT4

重量：1.5kg

2.3LRT-Ⅱ現(xiàn)場顯示表（鋰電池供電）的技術(shù)性能

精確度：

瞬時流量：讀數(shù)的0.5%

累計流量：讀數(shù)的0.1%

環(huán)境溫度：－20～60℃

介質(zhì)溫度：－20～120℃

*根據(jù)防爆溫度組別決定介質(zhì)溫度

環(huán)境濕度：相對濕度5～(不允許有結(jié)露現(xiàn)象)

外殼組件的材料：ZL104鑄鋁合金

電源：＋24VDC

顯示：6位LCD及工程單位顯示

流量％、瞬時流量、累計流量有6種組合顯示方式

輸出：脈沖或4～20mA

記憶功能：斷電時，所有數(shù)據(jù)仍保留

誤差修正：分段修正

外殼防護(hù)：IP65，防水，防塵

防爆等級：ExdⅡBT4

重量：1.8kg

2.4LRT-Ⅲ現(xiàn)場顯示表（外供電）的技術(shù)性能

精確度：

瞬時流量：讀數(shù)的0.5%

累計流量：讀數(shù)的0.1%

環(huán)境溫度：-20～60℃

介質(zhì)溫度：-20～120℃

*根據(jù)防爆溫度組別決定介質(zhì)溫度

環(huán)境濕度：相對濕度5～(不允許有結(jié)露現(xiàn)象)

放大器外殼組件的材料：ZL104鋁合金材料

電源：＋24VDC±4.8VDC

顯示：3行LCD及工程單位顯示

顯示溫度、壓力、瞬時流量（標(biāo)況、工況）、累計流量（標(biāo)況、工況）

輸出：

脈沖

4～20mA模擬

記憶功能：斷電時，所有數(shù)據(jù)仍保留

記錄功能（可選）：可追溯1年內(nèi)的歷史記錄（時間、流量、溫度和壓力）

誤差修正：自動溫度壓力補(bǔ)償運(yùn)算，分段修正

通信（可選）：RS485

外殼類別：IP65，防水，防塵

防爆等級：ExdⅡBT4

重量：1.8kg

3、結(jié)構(gòu)與工作原理

3.1氣體渦輪流量傳感器的基本結(jié)構(gòu)

傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，它主要由殼體、前導(dǎo)向架、葉輪、后導(dǎo)向架、壓緊圈、加油系統(tǒng)（DN40以上）和放大器或顯示轉(zhuǎn)換器等組成：

3.2工作原理

當(dāng)被測流體流經(jīng)傳感器時，傳感器內(nèi)的葉輪借助于流體的動能而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，葉輪即周期性地改變磁電感應(yīng)系統(tǒng)中的磁阻值，使通過線圈的磁通量周期性地發(fā)生變化而產(chǎn)生電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后進(jìn)行顯示或傳送至相應(yīng)的流量積算儀表、PLC或上位計算機(jī)，進(jìn)行流量或總量的測量。

4、外形尺寸及安裝

4.1外形尺寸

a)、公稱通徑DN15、25的氣體渦輪流量傳感器(公稱壓力PN6.3MPa見圖4-1，表4-1)

b).公稱通徑DN40～300的氣體渦輪流量傳感器(見圖4-2，表4-2)

c)LRT-I現(xiàn)場顯示表(圖4-3)

d)LRT-Ⅱ、LRT-Ⅲ現(xiàn)場顯示表(圖4-4)

4.2安裝

1.安裝的場所

傳感器應(yīng)在被測液體的溫度為－20～＋120℃（特殊高溫場合除外），環(huán)境相對濕度不大于80％的條件下工作。從維護(hù)方便角度考慮，應(yīng)安裝在容易拆換和避免配管振動或配管有應(yīng)力影響的場所?？紤]到對放大器的保護(hù)，應(yīng)盡量避免使它受到強(qiáng)的熱輻射和放射性的影響。同時，必須避免外界強(qiáng)電磁場對檢測線圈的影響，如不能避免時，應(yīng)在傳感器的放大器上加設(shè)屏蔽罩，否則干擾將會嚴(yán)重影響顯示儀表的正常工作。

2.安裝的位置

傳感器一般應(yīng)水平安裝，安裝時傳感器上的指示流向的箭頭應(yīng)與流體的流動方向相符。如必須垂直安裝時，應(yīng)使流體從下往上流，保證流量傳感器管內(nèi)充滿流體。

3.配管要點(diǎn)

(1)為了清除液體渦流和斷面流速不均勻?qū)y量的影響，應(yīng)在傳感器進(jìn)出口處安置必要的直段或整流器。一般要求上游部分(進(jìn)口處)的直管段長度為(15～20)D(D為傳感器公稱通徑)。下游部分(出口處的直管段長度為5D，而直管管徑和傳感器通徑要一樣，否則會帶來測量誤差。

此外還應(yīng)根據(jù)傳感器前面配管的狀態(tài)來決定上游部分的直管段長度，一般推薦如下(見圖4-5)

調(diào)諧收縮時：L＝15D

單彎管接頭時：L＝20D

雙彎管接頭時：L＝25D(一個平面)

L＝30D(二個平面)

直角彎管接頭時：L＝40D

有截止閥時：L＝20D(閥門全開)

L＝50D(閥門半開)

另外，為了更有效地清除渦流，提高測量精度，可在上游部分的直管段轉(zhuǎn)入一束導(dǎo)管組成的整流器。裝上整流器后上游部分的直管段長度為(10～20)D。

(2)為了清除流體中的雜質(zhì)，確保傳感器的正常工作，提高傳感器的壽命，在傳感器前的管路上應(yīng)裝上目數(shù)為3～9目/厘米2的過濾器。一般情況下通徑大的目數(shù)稀，通徑小的目數(shù)密。為保證傳感器正常運(yùn)行，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況選用過濾網(wǎng)的目數(shù)。

(3)焊接傳感器進(jìn)口法蘭時，必須注意管內(nèi)無突出部分。當(dāng)連接進(jìn)口法蘭時，兩法蘭外周要*吻合，墊圈不能暴露在管內(nèi)。偏心異徑接頭將會引起流速不均勻分布的現(xiàn)象，故不能使用。

(4)為了保證工作條件下檢修的需要，變送器前后管道上應(yīng)安置切斷閥門(截止閥)，同時應(yīng)設(shè)置旁通管道。流量控制閥要裝在傳感器的下游。傳感器使用時上游所裝的截止閥必須全開，避免上游部分的流體產(chǎn)生渦流現(xiàn)象。

(5)通過傳感器的流量過大時(超過流量范圍上限)，軸承將因轉(zhuǎn)速過高而加快磨損。為此，在預(yù)計有過大流量的情況時，可利用安置在下游部分的流量控制閥調(diào)節(jié)流體流量。

(6)在新管路上安裝傳感器時，為避免管路中雜質(zhì)進(jìn)入傳感器，應(yīng)先用一根空管子代替?zhèn)鞲衅鞯冗\(yùn)行一段時間后，確認(rèn)雜質(zhì)已排除再換上傳感器。

5、接線

5.1放大器及現(xiàn)場顯示表的接線

a).普通脈沖輸出放大器接線（LWGQ-□□□□P）

脈沖輸出放大器無需輸入接線。

輸出信號通過防水接頭配用三芯金屬屏蔽導(dǎo)線傳輸，金屬屏蔽網(wǎng)接大地。接線如圖5-1所示。

圖5-1普通脈沖輸出放大器接線

• 供電電源：VDD為＋5～＋24VDC

• 輸出頻率：(在流量下*)不低于20Hz。

低電平：0～0.5V(推挽輸出)

高電平：(VDD-2)V(推挽輸出)。

• 環(huán)境溫度-20℃～＋60℃。

• 相對濕度不大于85％。

b).4～20mA模擬輸出轉(zhuǎn)換器接線（LWGQ-□□□□I）

4～20mA模擬輸出(二線制)接線如圖5-2所示。

實(shí)際負(fù)載指的是流量積算儀、PLC、計數(shù)器、記錄儀、計算機(jī)等上位機(jī)。

LRT-Ⅱ、LRT-Ⅲ現(xiàn)場顯示表的接線（LWGQ-□□□□M和LWGQ-□□□□C）

二線制電流輸出時電源電壓與負(fù)載的關(guān)系如圖5-3所示。脈沖輸出電源一般為＋24VDC，三線制。

模擬輸出電源一般為＋24VDC，二線制。電流輸出接線如圖5-4所示。

脈沖輸出接線如圖5-5所示。

5.2應(yīng)用舉例

1. 脈沖輸出放大器與WP或SWP系列流量積算儀的連接

脈沖輸出放大器與WP或SWP系列流量積算儀的連接如圖5-6所示。

5-6脈沖輸出放大器與WP或SWP系列流量積算儀的連接

B.4～20mA模擬輸出轉(zhuǎn)換器與WP或SWP系列流量積算儀的連接

4～20mA模擬輸出轉(zhuǎn)換器與WP或SWP系列流量積算儀的連接如圖5-7所示。

6、流量傳感器的維護(hù)

1.傳感器應(yīng)按照銘牌上的標(biāo)志的流量范圍、公稱壓力及流向標(biāo)記安裝使用。

2.傳感器應(yīng)在流體溫度為-20～＋120℃、環(huán)境溫度為-20～＋60℃環(huán)境相對濕度不大于95％的條件下工作。

3.注意定期注油(中華牌701鐘表油)，約三個月（或?qū)嶋H使用1000小時）注油一次。對于無加油系統(tǒng)的氣體渦輪傳感器（DN<=25），應(yīng)將傳感器從管道上卸下，松開壓緊圈，取出導(dǎo)向架（葉輪隨后導(dǎo)向架一起取出），向軸承內(nèi)滴油2－3滴，然后重新裝配即可，注意不要裝錯前后導(dǎo)向架。對于有外部加油系統(tǒng)的氣體渦輪流量計，傳感器不必從管道上卸下，只要來回推拉加油桿，即向內(nèi)部軸承注油，一次注油推拉1～2次即可。

3.傳感器在正常情況下，應(yīng)定期保養(yǎng)軸承，周期一般為半年至一年，視工作條件的惡劣程度而定。如發(fā)現(xiàn)葉輪軸承被污染從而轉(zhuǎn)動不靈活，應(yīng)拆下清洗軸承和葉輪。軸承有嚴(yán)重磨損時，應(yīng)及時更換，并重新標(biāo)定儀表。

產(chǎn)品合格證必須妥善保管，以防傳感器的儀表常數(shù)等數(shù)據(jù)遺失。

7、流量傳感器故障及故障排除方法

流量傳感器的故障一般可歸納為三點(diǎn)：，傳感器或顯示表沒有輸出信號：第二，流量為零時仍有信號輸出：第三，指示流量與實(shí)際流量不符。這些故障代表原因大致如表8-1：

裝箱單

1．使用說明書一本。

2．合格證一張。

3．中華牌701鐘表油一瓶（僅對帶加油系統(tǒng)的傳感器）。

注意：對氫氣、氧氣等爆炸性氣體嚴(yán)格禁油！