1. 渦輪流量計的事情原理

渦輪流量計的原理示意圖如圖3-1所示。在管道中心安放一個渦輪，兩端由軸承支撐。當流體通過管道時，沖擊渦輪葉片，對渦輪產(chǎn)生驅(qū)動力矩，使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在一定的流量范圍內(nèi)，對一定的流體介質(zhì)粘度，渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比。由此，流體流速可通過渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度得到，從而可以計較得到通過管道的流體流量。

渦輪的轉(zhuǎn)速通過裝在機殼外的傳感線圈來檢測。當渦輪葉片切割由殼體內(nèi)磁鋼產(chǎn)生的磁力線時，就會引起傳感線圈中的磁通變更。傳感線圈將檢測到的磁通周期變更信號送入前置放大器，對信號進行放大、整形，產(chǎn)生與流速成正比的脈沖信號，送入單位換算與流量積算電路得到并顯示累積流量值；同時亦將脈沖信號送入頻率電流轉(zhuǎn)換電路，將脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬電流量，進而指示瞬時流量值。

2. 渦輪流量計的構(gòu)造

流體從機殼的進口流入。通過支架將一對袖承固定在管中心軸線上，渦輪安裝在軸承上。在渦輪上下游的支架上裝有呈輻射形的整流板，以對流體起導(dǎo)向作用，以避免流體自旋而改變對渦輪葉片的作用角度。在渦輪上方機殼外部裝有傳感線圈，接收磁通變更信號。

下面介紹主要部件

（1）渦輪

渦輪由導(dǎo)磁不銹鋼材料制成，裝有螺旋狀葉片。葉片數(shù)量根據(jù)直徑變更而不同，2－24片不等。為了使渦輪對流速有很好的響應(yīng)，要求質(zhì)量盡可能小。對渦輪葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的普通要求為：葉片傾角10°－15°(氣體)，30°－45°（液體）；葉片重疊度P為1-1．2；葉片與內(nèi)殼間的間隙為0.5-1mm。

（2）軸承

渦輪的軸承普通采用滑動配合的硬質(zhì)合金軸承，要求耐磨性能好。

由于流體通過渦輪時會對渦輪產(chǎn)生一個軸向推力，使鈾承的摩擦轉(zhuǎn)矩增大，加速鈾承磨損，為了消除軸向力，需在結(jié)構(gòu)上采取水力平衡措施，這技巧的原理見圖3-3所示。由于渦輪處直徑DH略小于前后支架處直徑Ds，所以，在渦輪段流通截而擴大，流速降低，使流體靜壓上升 P，這個 P的靜壓將起到抵消片面軸向推力的作用。

（3）前置放大器

前置放大器由磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器與放大整形電路兩片面組成，示意圖見圖3-4所示。

磁電轉(zhuǎn)換器國內(nèi)普通采用磁阻式，它由磁鋼及外部纏繞的感應(yīng)線圈組成。當流體通過使諷輪旋轉(zhuǎn)的，葉片在磁鋼正下方時磁阻，兩葉片空隙在磁鋼下方時磁阻大，渦輪旅轉(zhuǎn)，不斷地改變磁路的磁通量，使線圈中產(chǎn)生變更的感應(yīng)電勢，送入放大整形電路，變成脈沖信號。輸出脈沖的頻率與通過流量計的流量成正比，其比例系數(shù)K為

K＝                   （3－1）

式中  f――渦輪流量計輸出脈沖頻率；

qv--通過流量計的流量．

該比例系數(shù)亦稱為渦輪流量計的儀表系數(shù)。

（4）信號接收與顯示

信號接收與顯示器內(nèi)系數(shù)校正器、加法器和頻電轉(zhuǎn)換器等組成，其作用是將從前置放大器送來的脈沖信號變換成累積流量和瞬時流量并顯示。

選型

渦輪流量計正確選型才能保證渦輪流量計更好的使用。選用什么種類的渦輪流量計應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來決定?使渦輪流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。

1、精密功效檢查

精度等級和功效根據(jù)測量要求和使用場所選定儀表精 度等級，做到經(jīng)濟合算。好比用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計量的場所，應(yīng)該選定精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場所，根據(jù)控制要求選定不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計量的場所，可以選定精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，乃至 4.0級，這時可以選用費用低廉的插入式渦輪流量計。

2、可測量的介質(zhì)

測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量普通的介質(zhì)時，渦輪流量計的滿度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi) 選用，范圍相對寬。選定儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相像，應(yīng)視測量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定，即當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時，需要收縮儀表口徑，從而提 高管內(nèi)流速，得到滿意測量結(jié)果。[2]

安裝

為了確保渦輪流量計的測量準確,必須正確地選定安裝位置和技巧

對直管段的要求：流量計必須水平安裝在管道上（管道傾斜在5以內(nèi)），安裝時流量計軸線應(yīng)與管道軸線同心，流向要一致。 流量計上游管道長度應(yīng)有不小于2D的等徑直管段，如果安裝場所充許建議上游直管段為20D、下游為5D。

對配管的要求：流量計安裝點的上下游配管的內(nèi)徑與流量計內(nèi)徑相像。

對旁通管的要求：為了保證流量計檢修時不影響介質(zhì)的正常使用，在流量計的前后管道上應(yīng)安裝切斷閥門（截止閥），同時應(yīng)設(shè)置旁通管道。流量控制閥要安裝在流量計的下游，流量計使用時上游所裝的截止閥必須全開，避免上游片面的流體產(chǎn)生不穩(wěn)流現(xiàn)象。

對外部環(huán)境的要求：流量計安裝在室內(nèi)，必須要安裝在室外時，一定要采用防曬、防雨.防雷措施，以免影響使用壽命。

對介質(zhì)中含有雜質(zhì)的要求：為了保證流量計的使用壽命，應(yīng)在流量計的直管段前安裝過濾器。

安裝場所：流量計應(yīng)安裝在便于維修，無強電磁攪擾與熱輻射的場所

對安裝焊接的要求：用戶另配一對標準法蘭焊在前后管道上。不允許帶流量計焊接！ 安裝流量計前應(yīng)嚴格清除管道中焊渣等臟物，用等徑的管道（或旁通管）代替流量計進行吹掃管道。以確保在使用過程中流量計不受損壞。 安裝流量計時，法蘭間的密封墊片不能凹入管道內(nèi)。

流量計接地的要求：流量計應(yīng)可靠接地，不能與強電系統(tǒng)地線共用。

對于防爆型產(chǎn)品的要求：為了儀表安全正常使用，應(yīng)復(fù)核防爆型流量計的使用環(huán)境是否與用戶防爆要求規(guī)定相符，且安裝使用過程中，應(yīng)嚴格遵守國家防爆型產(chǎn)品使用要求，用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的連接方式，不得隨意打開儀表。 選型在規(guī)定的流量范圍內(nèi)，防止超速運行，以保證獲得理想準確度和保證正常使用壽命。 安裝流量計前應(yīng)清理管道內(nèi)雜物：碎片、焊渣、石塊、粉塵等推薦在上游安裝5微米篩孔的過濾器用于阻擋液滴和沙粒。 流量計投運時應(yīng)緩慢地先開啟前閥門，后開啟后閥門，防止瞬間氣流沖擊而損害渦輪。 加潤滑油應(yīng)按告示牌操縱，加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定，通常每年2-3次。由于試壓、吹掃管道或排氣造成渦輪超速運轉(zhuǎn)，以及渦輪在反向流中運轉(zhuǎn)都會可能使流量計損壞。 流量計運行時不允許隨意打開前.后蓋，更動里面有關(guān)參數(shù)，否則將影響流量計的正常運行。 小心安裝墊片，確保沒有突出物進入管道，以防止攪擾正常的流量測量。 流量計在標定時要在流量計取壓口上采集壓力。

使用

渦輪流量計使用時應(yīng)該注意哪些方面：

1 每一路的使用

1.1 安裝就位后，應(yīng)確保所有的切屑和殘渣均已清除，系統(tǒng)已經(jīng)吹洗、試壓、氣流進入并升壓至流量計入口閥。

1.2 打開渦輪流量計上游旁通小球閥

1.3 緩慢打開AL-LWGY渦輪流量計上游旁通小截止閥，氣體緩慢充入直到渦輪流量計下游電動強迫密封球閥前。

注意：壓力劇烈震蕩或過快的高速加壓會損壞渦輪流量計。為了保護氣體渦輪流量計，加到渦輪流量計上的壓力升高不能超過35kPa/s。如現(xiàn)場不能測量壓力變更，則監(jiān)視渦輪流量計流量不能超限。-

1.4 關(guān)閉旁通小球閥和截止閥。

1.5 轉(zhuǎn)動手輪打開入口強迫密封閥。

1.6 緩慢打開渦輪流量計下游電動強迫密封球閥(至少連接1分鐘)，使用電動執(zhí)行機構(gòu)上的手動開關(guān)，一定要小心，不要使渦輪流量計超速運轉(zhuǎn)。

1.7 按1.2-1.6 步驟操縱，整個系統(tǒng)充壓完畢，天然氣開始被計量。

2 在線比對氣體渦輪流量計(事情路和主路進行比對)

2.1 確保主路的入口和出口閥門是關(guān)閉的。

2.2 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。

2.3 關(guān)閉事情路出口電動強迫密封球閥，緩慢打開比對管路的強迫密封球閥，緩慢打開主路出口電動強迫密封球閥（是同時做三項事情）。

2.4 氣體依次通過事情路和主路。兩臺渦輪流量計可以互相比對，來檢查是否有大的偏差。

2.5 當比對結(jié)束后，關(guān)閉比對管路上和主路上的兩個強迫密封球閥，打開事情管路的出口球閥（是同時做三項事情）。

2.6 這時事情路重新投入事情。

3 用挪動標定車在線標定氣體AL-LWGY渦輪流量計

3.1 確保兩個標定口之間的電動強迫密封球閥處于關(guān)閉的狀況。

3.2 打開標定口法蘭盲板上的小球閥，確保法蘭盲板里面無壓力。然后取下法蘭盲板。

3.3 將挪動標定車和標定口連接好。

3.4 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。

3.5 關(guān)閉事情路出口電動強迫密封球閥，緩慢打開比對管路的強迫密封球閥，緩慢打開主路上兩個標定強迫密封球閥（是同時做這四項事情）。

3.6 這時，氣體依次流過橇座內(nèi)的兩臺氣體渦輪流量計和挪動標定車。 3.7 實現(xiàn)在線標定后，關(guān)閉標定口的兩個球閥，緩慢打開比對管路的強迫密封球閥，緩慢打開事情路出口電動強迫密封球閥（是同時做這四項事情）。

3.8 將法蘭盲板裝回，不要忘了關(guān)閉法蘭盲板上的小球閥。 3.9 這時事情路重新投入事情。