01 工作原理

渦輪流量計是一種速度式流量儀表，渦輪流量計的原理如下圖。在管道中心安放一個渦輪，兩端由軸承支撐。當(dāng)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)黏度，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，從而可以計算得到通過管道的流體流量。

渦輪流量計的原理示意圖

渦輪的轉(zhuǎn)速通過裝在機(jī)殼外的傳感線圈來檢測。當(dāng)渦輪葉片切割由殼體內(nèi)永久磁鋼產(chǎn)生的磁力線時，就會引起傳感線圈中的磁通變化。

傳感線圈將檢測到的磁通周期變化信號送入前置放大器，對信號進(jìn)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計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(jìn)而指示瞬時流量值。

02 渦輪流量計的安裝

安裝前應(yīng)注意的幾點(diǎn)：

1、安全性

安全性是流量計選擇最先要考慮的因素，如防爆性能的要求，應(yīng)用于爆炸性危險環(huán)境，按照氣氛適應(yīng)性、爆炸性混合物分級分組、防護(hù)電氣設(shè)備類型以及其他安全規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)選擇儀表。

2、耐壓強(qiáng)度

要求渦輪流量計的殼體應(yīng)該能夠承受試驗(yàn)壓力為1.5倍最大工作壓力下5分鐘的耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)，而不會損壞或漏氣。

3、環(huán)境溫度

渦輪流量計儀表的電子部件和某些儀表流量檢測部分會受環(huán)境溫度變化影響。

4、環(huán)境濕度

高濕度會加速大氣腐蝕和電解腐蝕并降低電氣絕緣，低濕度容易感生靜電。渦輪流量計環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度急劇變化導(dǎo)致引起濕度方面的問題。用戶應(yīng)預(yù)期可能的變化范圍，核實(shí)是否會導(dǎo)致所選擇的儀表在運(yùn)行中產(chǎn)生問題。

5、電氣干擾

電力電纜、電動機(jī)和電氣開關(guān)都會產(chǎn)生電磁干擾，成為產(chǎn)生誤差的來源。因此應(yīng)該注意預(yù)防或合理有效的接地或屏蔽干擾源。

6、安裝場合應(yīng)方便維修拆卸。

流量計最好安裝在室內(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。

流量計應(yīng)安裝在便于維修，無強(qiáng)電磁干擾與熱輻射的場所。

安裝位置的選擇

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(diǎn)的上下游配管的內(nèi)徑與流量計內(nèi)徑相同。

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，避免上游部分的流體產(chǎn)生不穩(wěn)流現(xiàn)象。

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。

對安裝焊接的要求：

用戶另配一對標(biāo)準(zhǔn)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(yán)格清除管道中焊渣等臟物，最好用等徑的管道（或旁通管）代替流量計進(jìn)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(qiáng)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(yán)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。

渦輪流量計的安裝：

1、變送器的電源線采用金屬屏蔽線，接地要良好可靠。電源為直流24V，650Ω阻抗。

2、變送器應(yīng)水平安裝，避免垂直安裝，并保證其前后有適應(yīng)的直管段，一般前10D，后5D。

3、保證流體的流動方向與儀表外殼的箭頭方向一致，不得裝反。

4、被測介質(zhì)對渦輪不能有腐蝕，特別是軸承處，否則應(yīng)采取措施。

5、注意對磁感應(yīng)部分不能碰撞。

03 渦輪流量計日常維護(hù)方法

無顯示流量解決辦法

(1)首先檢查線路是否存在問題，如信號線脫落，有斷線等。
(2)將傳感器和信號放大器分離，信號放大器與儀表連接，用鐵質(zhì)金屬在取信號的放大器底部距離2~3mm距離來回劃動，如儀表有顯示，則說明顯示部分無問題。請將流量傳感器從管道卸下，檢查流量計葉輪是否被纏住或葉輪出現(xiàn)破損現(xiàn)象。

流量波動比較大

對于流量波動比較大造成的原因可從以下幾個方面考慮：

1. 是否存在干擾
流量計附近有電機(jī)，變頻器，強(qiáng)電之類的干擾源。解決辦法：流量計儀表接地，或加濾波電容。如解決不了，應(yīng)該遠(yuǎn)離干擾源。

2. 水源是否是脈動流
(1)一般來說用泵抽原料，如果流量安裝位置離泵比較近，很容易產(chǎn)生脈動流，從而造成流量波動比較大，此時解決辦法，增加泵和流量計之間的直管道距離，使流量穩(wěn)定。
(2)流量計安裝位置離閥門或彎管位置太近，當(dāng)原料經(jīng)過閥門或彎管部分，造成流量波動。此時應(yīng)該遠(yuǎn)離閥門和彎管位置，保證一定的前后直管段。

流量計顯示誤差比較大

(1)首先檢查流量傳感器系數(shù)即K值和儀表其他參數(shù)是否設(shè)置正確
(2)有條件的情況下，用電子秤進(jìn)行實(shí)際標(biāo)定校準(zhǔn)。

流量計顯示流量小，而實(shí)際流量比較大

一般造成這個問題的原因是葉輪旋轉(zhuǎn)不滑快或葉片斷裂。將流量從管道拆除，檢查流量計是否被纏住或有破損現(xiàn)象。

審核編輯：劉清