气体涡轮流量计

关键词：流量计，气体涡轮流量计

是采用先进的超低功耗单片微机技术研制的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。

中文名

气体涡轮流量计

外文名

Gas turbine flowmeter

供    电

24VDC

输    出

4-20mA

产品介绍

气体涡轮流量计主要用于工业管道中空气,,氧气,氢气,,天然气,蒸汽等介质流体的流量测量,在测量工况时几乎不受、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟,也有数字输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。

气体涡街流量计输出的信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为在及中需检测，这时流量计的输出信号应同时监测和，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、可测量体积流量和质量流量，是的理想替代产品。

气体涡街流量计为提高气体的耐高温及抗振动性能，因其独特的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。在实际应用中，往往最大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，最小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的最佳工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。

为了使用方便，电池供电的就地显示型气体涡街流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、等。一体型还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的。一体型带有温度、，用于气体流量测量可直接测量出的温度和压力，从而显示气体的。

应用领域：

适用于天然气、、压缩空气等中低流速洁净气体；不适用液体或高温蒸汽及湿气。

概述

气体涡轮流量计是一种精密，与相应的流量配套可用于测量液体的流量和总量。气体涡轮流量计广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。配备有卫生接头的气体涡轮流量计可以应用于制药行业。

一体化气体涡轮结构为防爆设计，可以显示流量总量，瞬时流量和流量满度百分比。电池采用长效锂电池，单功能积算表电池使用寿命可达5年以上，多功能显示表电池使用寿命也可达到12个月以上。

一体化表头可以显示的流量单位众多，有立方米，加仑，升，，标准升等，可以设定固定压力、温度参数对气体进行补偿，对压力和温度参数变化不大的场合，可使用该仪表进行固定补偿积算。

特点

小，叶轮具有防腐功能；

采用先进的超低功耗单片微机技术，整机功能强、功耗低、性能优越。

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%

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

采用EEPROM对、仪表系数掉电保护，保护时间大于10年

采用高性能MCU，完成数据采集处理显示输出、累积流量瞬时流量同

屏显示方便的人机界面实现， 以标准485形式进行数据传输。

采用全硬质合金（）屏蔽式结构轴承，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。

采用全不锈钢结构，（涡轮采用）防腐性能好。

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。

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，

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，

耐腐蚀，适用于酸碱溶液

仪表分类

按仪表功能分类可分为3大类

1、气体涡轮流量传感器/变送器:该类涡轮流量产品本身不具备现场显示功能，仅将流量信号远传输出。流量信号可分为或电流信号（）；仪表价格低廉，高，体积小巧，特别适用于与二次、PLC、等配合使用。该类均为防爆产品，为：ExdIIBT6.。

应用场合:：可作为工况流量信号的采集仪表，将流量信号远传至上位机

2、智能一体化气体涡轮流量计

一体化智能仪表，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。

应用场合:：

1.在温度、压力相对稳定的工况现场，作为工业控制仪表。

2.在温度、压力相对稳定的工况现场，用户可根据仪表示值气体方程 自行运算到流量。

3、智能温压补偿一体化气体涡轮流量计

HLWQ-D型气体涡轮量计内置温度、和，通过微处理单元对实时采集的流量、温度、压力信号按照气态方程进行温度，自动进行修正，然后将下的直观的显示出来。

应用场合:：精确计量或贸易结算

技术参数

：

     管道式：DN4～DN200

插入式：DN100～DN2000

：　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℃

：　86KPa～106KPa

：　1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa

防爆等级：　ExdIIBT4

连接方式：　、夹装、、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，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）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：传感器至距离可达500m

3．1 基本参数：

3．1．1 表1

3．1．2 ：1.0级、1.5级

3．1．3 使用条件：

· 环境温度：-30℃～+ 60℃ ；

· ：86KPa～106KPa；

· 介质温度：-30℃～+ 80℃ ；

· 相对湿度：5%～95%

3．3仪表选型

1.选型说明

用户在选型时，应根据管道、介质最高压力、介质温度、介质组分情况、流量范围及信号输出要求合理选择的型号规格。

为使流量计的使用性能最佳，流量计的使用流量范围应在（20%～80%）Qmax范围内比较合适。

2.选型谱表

表3

口径及流量范围选型对照表

仪表选型介绍

已知某一供气管线的实际工作压力为（表压）0.8MPa~1.2MPa，介质温度范围为-5℃~+40℃，供气量为3000~8000Nm3/h(流量)，在不考虑天然气组分的情况下，要求确定的规格型号。

分析：说明书表4.2.1中给出的流量范围为工况流量范围,而本例中给出的流量范围是标况流量范围，因此，必须根据气态方程先将标况流量换算成工况流量，然后再选择合适的口径。

选型参数

优势及工作原理

在气体涡轮流量计的使用过程中，气体流经过推动涡轮叶片旋转。叶轮的转数与通过的气体体积成正比。流量计入口处安装有一个特殊设计的专利导流架，随着流速的增加,对进入流量计的气流进行加速。导流架的设计可消除任何潜在流体扰动，如或不对称流。对涡轮叶片的推动力也同时增加。确保了流量计在允许的误差范围内高精度计量，即使在小流量的状况下也可以准确计量。作用在涡轮叶片上的气流是轴向的，涡轮装置在主上，传动轴配有高强度的球轴承。气体通过涡轮叶片后，涡轮叶片的旋转经齿轮组减速后。入口通道内压力得到回复，通道设计可确保流态的最优化。

1、气体涡轮流量计精度高，小，始动流量低，对温度压力和流量进行补偿，电池供电，可输出多种信号，选用进口轴承，寿命长，安装维修方便。智能型速度式流量仪表是集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、，具有准确度高、重复性好、测量范围宽、安装使用方便等优点。

2、气体涡轮流量计是一种测量封闭管道中流量的速度式仪表。适用于燃气及其他工业领域中的精确测量。由于其体积小、精度高、重复性好。它吸取了国外同类产品的先进结构，经过优化设计，综合了气体力学、流体力学、等理论。采用先进的传动结构而自行开发的新产品。

3、气体涡轮流量计是集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、自动补偿的新一代，是石油、化工、电力、冶金、工业锅炉等工业行业的和城市天然气、及燃气贸易计量的理想仪表。它具有小、准确度高、始动流量低、抗振与抗脉动流性能好、宽等特点。

安装连接

是按照 ISO9951 标准并结合国内外流量仪表先进技术而研制开发的集温度、压力、流量传感器和于一体的新一代高精度、高可靠性的精密计量仪表，它出色的低压和高压计量性能，多种信号输出方式以及对流体扰动的低敏感性，使 得 成为一种特别优秀的能准确计量气体累积量的商业贸易计量仪表。

广泛应用

气体涡轮流量计广泛应用于石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体以及其它各种无腐蚀性气体的计量或等场合。

主要特点

满足 ISO9951标准的技术要求，表体长度为3DN（DN为口径），并经高、低水平扰动试验；·可检测被测气体的温度、压力和流量，并显示下（P b =101.325KPa,T b =293.15K ）的气体体积累积量；

·流量范围宽 ，重复性好，精度高，小，起始流量低；·具有五段仪表系数设定及自动修正的功能；·采用专利一体化 (  专利号 ZL 03210043 · 4) ，对流量计的前后直管段安装要求低 （前为≥ 2DN ，下游无要求）；·内置式压力、温度传感器，安全性能高、结构紧凑、外形美观(外观专利号：ZL 0333226 2·7)·对压力、温度传感器的故障能自行诊断，并直接显示在 LCD屏和上位机中；·一节锂电池可连续使用两年以上，并具有电池欠压两级报警输出功能，更适合与 IC 卡管理系统的配套使用；·智能流量积算仪可以任意角度定位（转动角度为 350°），使流量计在各种安装条件下的读数更方便，更直接；·特有时间显示及实时数据存储之功能，无论什么情况，都能保证内部数据不会丢失，可永久性保存；·仪表具有通讯接口功能，并配备功能强大、界面丰富的数据管理软件系统，可打印各种自动生成的图表；·仪表具有防爆及防护功能，为 ExdⅡBT4, ExiaⅡCT4, 防护等级为 IP55 。

设备安装

 (1)气体涡轮流量计属于精密测量仪表，在运输、仓储和操作时必须小心装卸。

(2)在装入管道前，撕去进出口处的粘带，并用吹起的方法检验叶轮转动是否灵活平稳。

(3)流量计开始安装前，特别是安装在新管路或经维修的管路上时，首先应清扫管路，去除所有的渣、铁锈及其它的管路碎屑。

(4)管路液压静力试验后，任何留在管线里的液体都会损坏的内部零件。如果液压静力试验是必要的话，涡轮流量计必须要用一个管段来代替，确保在液压静力试验后没有液体留在涡轮流量计的上游管线里。

(5)流量计应水平安装。带有润滑系统的在安装时应保证润滑瓶开口朝上。DN≤200气体涡轮流量计可以垂直安装。安装使用时，气流方向应从上至下。

(6)任何情况下，在涡轮流量计的上游应安装一段公称直径与流量计的公称直径相同的直管段，长度要求≥2DN;同时其下游也必须安装一段与流量计的公称直径相同的直管段或，并且要求其总长≥2DN。

(7)在气体涡轮流量计入口管上游的或渐的开口角度不能超过30。。为了保证气体政策输送，便于对流量计进行维护，要在流量计安装管道上设置旁通管道。

(8)气体涡轮流量计宜缓慢地加压和启动，快速打开阀门的冲击负载通常会损坏叶轮。

(9)如果需要在附近的管线上做焊接工作，则必须将涡轮流量计拆下来进行。否则，管道温度过高而导致的永久性破坏。

(10)安装气体涡轮流量计时，注意使气体流动方向与表壳上箭头所指的方向一致，安装失误会导致对涡轮流量计的破坏。

(11)管道必须没有震动，管道内的气流不能有大的脉动和杂质，没有灰尘和液体，进入管路的外来物质会严重地损坏涡轮流量计，当预计气体流中可能存在损坏流量计的外来物质时，建议在涡轮流量计上游管道安装过滤器。

(12)对于安装在户外的气体涡轮流量计，为了防风雨，应对其提供适当的保护措施。

(13)建议气体涡轮流量计的实际使用流量应在的最大的20%—80%范围内。气体涡轮流量计允许短时过载，但实际最大流量不能超过气体涡轮流量计允许最大流量的20%，而且持续时间不能超过半小时。

(14)流量计安装时务必保证入口和出口的连接同轴对准，且各螺栓力均匀，以免影响密封效果。为了得到准确的测量结果，必须保证没有从法兰伸入管线。

工作原理

气体涡轮流量计采用涡轮进行测量。它先将流速转换为涡轮的转速，再将转速转换成与流量成正比的电信号。这种用于检测瞬时流量和总的积算流量，其输出信号为频率，易于数字化。图中感应线圈和一起固定在壳体上。当涡轮叶片经过时，的发生变化，从而产生感应信号。信号经放大器放大和整形，送到计数器或频率计，显示总的积算流量。同时将经过频率－电压转换以指示瞬时流量。叶轮的转速正比于流量，叶轮的转数正比于流过的总量。的输出是式信号，不仅提高了检测电路的性，而且简化了流量检测系统。它的可达10:1,精度在±0.2%以内。惯性小而且尺寸小的涡轮流量计的可达0.01秒。

气体涡轮流量计广泛应用于石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体等。

一.气体涡轮流量计的正确选型

1、等级：一般来说，选用主要是看中其高精确度，但是准确度愈高，对现场使用条件的变化就愈敏感，所以，对仪表精确度的选择要慎重，应从经济角度考虑。对于大口径输气管线的贸易结算仪表，在仪表上多投入是合算的，而对于输送量不大的场合选用中等精度水平的即可。
　　2、流量范围：同上所述
　　3、气体的密度：对气体涡轮流量计，流体物性的影响主要是气体密度，它对仪表系数的影响较大，且主要在低流量区域。若气体密度变化频繁，要对的采取修正措施。
　　4、：尽量选用压力损失小的。因为流体通过涡轮流量计的压力损失愈小，则流体由输入到输出管道所消耗的能量就愈少，即所需的总动力将减少，由此可大大，降低输送成本，提高利用率。
　　有人曾经做过试验，影响压损的主要组件是涡轮流量计的前，选用半椭球体的前导流器与选择锥体的前导流器相比，前者涡轮流量计的压损可大幅度降低。
　　5、结构型式：
　　(1)内部结构宜选用反推式涡轮流量计。因为反推式结构在一定流量范围内可使叶轮处于浮游状态，轴向不存在接触点，无端面摩擦和磨损，可延长轴承的使用寿命。
　　(2)按管道连接方式选型，流量计有水平和垂直安装两种方式，水平安装与管道连接方式有、和夹装连接。中等口径选用法兰连接;小口径和高压管道选用螺纹连接;夹装连接只适用于低压中小管径;垂直安装只有螺纹连接。
　　(3)按环境条件选型，考虑温度、湿度的影响。天然气计量要选择防爆。
　　6、轴承：涡轮流量计的轴承一般有、、三类材质。天然气计量仪表轴承应选用碳化钨材料。
　　以上是选型时要考虑的主要方面。由于涡轮流量计类型规格繁多，特别是不同的制造厂产品质量有差别，选型时应尽量搜集制造厂及产品的有关技术标准等资料，进行反复调查比较后再决定取舍。

二.使用和维护

为保证气体涡轮流量计长期正常工作，必须经常检查的运行状况，作好维护工作，发现问题及时排除。
　　1、涡轮流量计投运前要先进行仪表系数的设定，仔细检查，确定流量计接线无误、接地良好后方可送电。
　　2、定期对流量计进行清洗、检查和复校。设有润滑油或清洗液注入口的流量计，应按说明书的要求定期注入润滑油或清洗液，以维护叶轮良好运行。
　　3、监查显示仪表状况，评估显示仪表读数，有异常要及时检查。
　　4、保持过滤器畅通。过滤器被杂质堵塞，可以从其入口、出口处压力表读数差的增大来判断出，出现堵塞及时排除，否则，会严重降低流量。
　　5、对于大流量贸易结算计量，为保证的精确度，流量计必须经常校验。现场应配备在线校验设备，或配备可移动式校验装置，虽然一次性投资较大，但从长远经济利益考虑是值得的。

三、故障排除方法

第一、传感器或配套的显示仪表没有输出信号；
　　故障原因：
　　接线不对 叶轮卡死不转 检测线圈断路或短路 不良 前置放大器没有电源或电源电压太低 显示仪表本身有故障；
　　排除方法：
　　检查接线是否正确 检查管道内是否有杂物 检修放大器 检修放大器 检修放大器或提高电源电压规定要求，检修显示仪

第二、流量为零仍有信号输出；
　　故障原因：
　　外界强电磁场干扰 管道震动引起叶轮来回摆动 管道震动引起与线圈之间有相对运
　　排除方法：
　　检查接地是否良好或排除干扰 消除管道震动 消除管道震动

第三、指示流量与实际流量不符。
　　故障原因：
　　第二故障原因引起 不良 空气或蒸气混入管道 出口压力过低 轴承磨损 叶轮附着杂质、赃物 配管不良 显示仪表故障
　　排除方法：
　　消除管道震动 检修放大器 安装空气分离器 增加压力 更换轴承 清洗管道 重新配管 检修显示仪表

产品介绍：适用介质：气体；不适用介质：液体、蒸汽；要求介质洁净，须安装过滤器，不可测湿气；可测流量低，约为涡街流量计的1/4，适合贸易结算；高精确度，一般可达±1.5%R、±1.0%R；重复性好，短期重复性可达0.05% - 0.2%；可实现一体化温度、压力实时补偿，直接测量标准状态流量；压力损失小；抗震动性能强。

型号：EXCEED1011-1/ EXCEED 1011-2/ EXCEED 1011-3/ EXCEED 1011-4/ EXCEED 1011-5

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