渦輪流量計
一、概述
渦輪流量計基于力矩平衡原理，屬于速度式流量?jì)x表。傳感器具有結構簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、復現性好、反應靈敏，安裝維護使用方便等特點(diǎn)，用于石油、化工、冶金、供水、造紙等行業(yè)，是流量計量的理想儀表。
傳感器與顯示儀表配套使用，適用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì)的液體。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以進(jìn)行定量控制、超量報警等。選用本產(chǎn)品的式(ExmIIT6),可在有爆炸危險的環(huán)境中使用。
傳感器適用于在工作溫度下粘度小于5×10-6m2/s的介質(zhì)，對于粘度大于5×10-6m2/s的液體，要對傳感器進(jìn)行實(shí)液標定后使用。
如用戶(hù)需用特殊形式的傳感器，可協(xié)商訂貨，需傳感器時(shí)，在訂貨中加以說(shuō)明。
二、LWGY基本型渦輪流量傳感器
2．1 結構特征與工作原理
2．1．1 結構特征
傳感器為硬質(zhì)合金軸承止推式，不僅精度，而且具有結構簡(jiǎn)單、牢固以及拆裝方便等特點(diǎn)。
2．1．2 工作原理
流體流經(jīng)傳感器殼體，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉動(dòng)力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉，在力矩平衡后轉速穩定，在一定的條件下，轉速與流速成正比，由于葉片有導磁性，它處于信號檢測器（由磁鋼和線(xiàn)圈組成）的磁場(chǎng)中，旋轉的葉片切割磁力線(xiàn)，周期性的改變著(zhù)線(xiàn)圈的磁通量，從而使線(xiàn)圈兩端感應出電脈沖信號，此信號經(jīng)過(guò)放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時(shí)流量或總量。在一定的流量范圍內，脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時(shí)流量Q成正比，流量方程為：
式中：
f —— 脈沖頻率[Hz]
k —— 傳感器的儀表系數[1/m3]，由校驗單給出。若以[1/L]為單位
Q —— 流體的瞬時(shí)流量（工作狀態(tài)下）[m3/h]
3600 —— 換算系數
每臺傳感器的儀表系數由制造廠(chǎng)填寫(xiě)在檢定中，k值設入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。
2．2 基本參數與性能
(1) 基本參數：見(jiàn)表（一）
表（一）
| 產(chǎn) 品 型 號 與 標 記 | 說(shuō) 明 | |||||
| | LWGY□ | □□□ | □ | □ | □ | |
| 類(lèi) 型 | LWGY | | | | | 基本型，+12V供電，脈沖輸出，高電平≥8V 低電平≤0.8V |
| LWGYA | | | | | 4～20mA兩線(xiàn)制電流輸出，遠傳変送型 | |
| LWGYB | | | | | 電池供電現場(chǎng)顯示型 | |
| LWGYC | | | | | 現場(chǎng)顯示/4～20mA 兩線(xiàn)制電流輸出 | |
| 公 稱(chēng) 通 徑 | 4 | | | | 4mm，普通渦輪流量范圍0.04～0.25m3/h 寬量程渦輪為0.04～0.4m3/h | |
| 6 | | | | 6mm，普通渦輪流量范圍0.1～0.6m3/h 寬量程渦輪為0.06～0.6m3/h | ||
| 10 | | | | 10mm，普通渦輪流量范圍0.2～1.2m3/h 寬量程渦輪為0.15～1.5m3/h | ||
| 15 | | | | 15mm，普通渦輪流量范圍0.6～6m3/h 寬量程渦輪為0.4～8m3/h | ||
| 25 | | | | 25mm，普通渦輪流量范圍1～10m3/h 寬量程渦輪為0.5～10m3/h | ||
| 40 | | | | 40mm，普通渦輪流量范圍2～20m3/h 寬量程渦輪為1～20m3/h | ||
| 50 | | | | 50mm，普通渦輪流量范圍4～40m3/h 寬量程渦輪為2～40m3/h | ||
| 80 | | | | 80mm，普通渦輪流量范圍10～100m3/h 寬量程渦輪為5～100m3/h | ||
| 100 | | | | 100mm，普通渦輪流量范圍20～200m3/h 寬量程渦輪為10～200m3/h | ||
| 150 | | | | 150mm，普通渦輪流量范圍30～300m3/h 寬量程渦輪為15～300m3/h | ||
| 200 | | | | 200mm，普通渦輪流量范圍80～800m3/h 寬量程渦輪為40～800m3/h | ||
| 防 爆 | | | | 無(wú)標記，為非防爆型 | ||
| B | | | 防爆型 | |||
| 精度 等級 | A | | 精度0.5級 | |||
| B | | 精度 | ||||
| 渦 輪 類(lèi) 型 | A | 寬量程渦輪 | ||||
| B | 普通渦輪 | |||||
DN4—DN40口徑的傳感器為螺紋連接，大工作壓力為6.3Mpa；
DN50—DN200口徑的傳感器為法蘭連接, 大工作壓力為2.5Mpa；
DN4—DN10口徑的傳感器帶有前后直管段、過(guò)濾器。
DN15以上口徑的傳感器我公司可配套前后直管段。
DN25－DN40口徑的傳感器也可制作成法蘭連接，但需在訂貨時(shí)說(shuō)明。
(2) 介質(zhì)溫度：-20～＋120℃。
(3) 環(huán)境溫度：-20～＋55℃。
(4) 供電電源：電壓：12V±10%, 電流：≤10mA。
(5) 輸出電壓幅值：高電平≥8V，低電平≤0.8V。
(6) 傳輸距離：傳感器至顯示儀表的距離可達1000m。
2．3 安裝、使用和調整
2．3．1 安裝
傳感器的安裝方式根據規格不同，采用螺紋或法蘭連接，安裝方式見(jiàn)圖（一）、圖（二）、圖（三），安裝尺寸見(jiàn)表（二）。
1.過(guò)濾器 2.前直管段 3.葉輪 4.前置放大器 5.殼體 6.后直管段
整表結構圖
1. 壓緊圈 2.螺栓4×14 3.墊圈 4.密封墊圈
5.鋼絲1Cr18Ni9Ti-0.8×2.5 6.過(guò)濾網(wǎng) 7.座
過(guò)濾器結構圖
圖（一） LWGY—4～10傳感器結構及安裝尺寸示意圖
1. 殼體 2．前導向件 3．葉輪 4．后導向件 5．前置放大器
圖（二） LWGY—15～40傳感器結構及安裝尺寸示意圖
1. 球軸承 2．前導向件 3．漲圈 4．殼體 5．前置放大器 6．葉輪 7．軸承 8．軸
圖（三） LWGY—50～200傳感器結構及安裝尺寸示意圖
圖（四） 傳感器與顯示儀表接線(xiàn)示意圖
表（二）
| | 公稱(chēng)通徑（mm） | L(mm) | H(mm) | G | L¢ (mm) | D(mm) | d(mm) | 孔數 |
| LWGY-4 | 4 | 295 | 145 | G1/2 | 195 | | | |
| LWGY-6 | 6 | 330 | 145 | G1/2 | 230 | | | |
| LWGY-10 | 10 | 450 | 165 | G1/2 | 350 | | | |
| LWGY-15 | 15 | 75 | 173 | G1 | | | | |
| LWGY-25 | 25 | 100 | 180 | G5/4 | | | | |
| LWGY-40 | 40 | 140 | 178 | G2 | | | | |
| LWGY-50 | 50 | 150 | 252 | | | Ф125 | Ф18 | 4 |
| LWGY-80 | 80 | 200 | 287 | | | Ф160 | Ф18 | 8 |
| LWGY-100 | 100 | 220 | 322 | | | Ф180 | Ф18 | 8 |
| LWGY-150 | 150 | 300 | 367 | | | Ф250 | Ф25 | 8 |
| LWGY-200 | 200 | 360 | 415 | | | Ф295 | Ф23 | 12 |
注意：
Ÿ 傳感器可水平、垂直安裝，垂直安裝時(shí)流體方向必須向上。液體應充滿(mǎn)管道，不得有氣泡。安裝時(shí)，液體流動(dòng)方向應與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向。傳感器上游端至少應有20公稱(chēng)通徑長(cháng)度的直管段，下游端應不少于5公稱(chēng)通徑的直管段，其內壁應光滑清潔，無(wú)凹痕、積垢和起皮等缺陷。傳感器的管道軸心應與相鄰管道軸心對準，連接密封用的墊圈不得深入管道內腔。
Ÿ 傳感器應遠離外界電場(chǎng)、磁場(chǎng)，必要時(shí)應采取屏蔽措施，以避免外來(lái)干擾。
Ÿ 為了檢修時(shí)不致影響液體的正常輸送，建議在傳感器的安裝處，安裝旁通管道。
Ÿ 傳感器露天安裝時(shí)，請做好放大器及插頭的防水處理。傳感器與顯示儀表的接線(xiàn)如圖四所示。
Ÿ 當流體中含有雜質(zhì)時(shí)，應加裝過(guò)濾器，過(guò)濾器網(wǎng)目根據流量雜質(zhì)情況而定，一般為20～60目。當流體中混有游離氣體時(shí)，應加裝消氣器。整個(gè)管道系統都應良好密封。
Ÿ 用戶(hù)應了解被測介質(zhì)的腐蝕情況，嚴防傳感器受腐蝕。
2．3．2 使用和調整
Ÿ 使用時(shí)，應保持被測液體清潔，不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。
Ÿ 傳感器在開(kāi)始使用時(shí)，應先將傳感器內緩慢的充滿(mǎn)液體，然后再開(kāi)啟出口閥門(mén)，嚴禁傳感器處于無(wú)液體狀態(tài)時(shí)受到高速流體的沖擊。
Ÿ 傳感器的維護周期一般為半年。檢修清洗時(shí)，請注意勿損傷測量腔內的零件，特別是葉輪。裝配時(shí)請看好導向件及葉輪的位置關(guān)系。
Ÿ 傳感器不用時(shí)，應清洗內部液體，且在傳感器兩端加上防護套，防止塵垢進(jìn)入，然后置于干燥處保存。
Ÿ 配用時(shí)的過(guò)濾器應定期清洗，不用時(shí)，應清洗內部的液體，同傳感器一樣，加防塵套，置于干燥處保存。
Ÿ 傳感器的傳輸電纜可架空或埋地敷設（埋地時(shí)應套上鐵管。）
Ÿ 在傳感器安裝前，先與顯示儀表或示波器接好連線(xiàn)，通電源，用口吹或手撥葉輪，使其快速旋轉觀(guān)察有無(wú)顯示，當有顯示時(shí)再安裝傳感器。若無(wú)顯示，應檢查有關(guān)各部分，排除故障。
Ÿ
三、LWGYA型渦輪流量變送器
LWGYA型渦輪流量變送器是在LWGY基本型渦輪流量傳感器的基礎上增加了24VDC供電，4-20mA兩線(xiàn)制電流變送功能，特別適合于與顯示儀、工控機、DCS等計算機控制系統配合使用。
本變送器各口徑的流量測量范圍，傳感器結構尺寸，安裝方法，維護等內容請閱讀本說(shuō)明部分“LWGY基本型渦輪流 量傳感器”。
| ·流量計算公式： | Q= | I - 4 | QF | |||||||||
| 16 | ||||||||||||
| 式中： | Q | —— | 實(shí)際流量（m3/h） | |||||||||
| | QF | —— | 流量測量上限值，m3/h,見(jiàn)表（一） | |||||||||
| | I | —— | 電流輸出（mA） | |||||||||
| ·變送器供電電壓：24V,（12V—30V） | ||||||||||||
| ·供電電壓與負載電阻關(guān)系： | RLMAX= | U - 12 | -50 | |||||||||
| 0.02 | ||||||||||||
| 式中： | RLMAX | —— | 大負載電阻(Ω) | |||||||||
| | U | —— | 供電電壓(V) | |||||||||
| ·變送器接線(xiàn)： | 紅 線(xiàn) | —— | 24V+ | | ||||||||
| | 黑(綠)線(xiàn) | —— | 0V | | ||||||||
四、LWGYB型渦輪流量計
LWGYB型現場(chǎng)顯示渦輪流量計是在LWGY基本型渦輪流量傳感器的基礎上，采用電池供電，增加了現場(chǎng)顯示功能。該流量計是采用超低功耗單片微機研制的傳感器與顯示積算一體化的新型流量測量?jì)x表。與傳統的渦輪流量傳感器配二次儀表組成的測量系統相比，它具有體積小、重量輕、顯示讀數直觀(guān)、清晰、不受外界電源影響、成套成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。可應用于石油、化工、輕工、食品等行業(yè)的液體流量測量。本產(chǎn)品性能，達到同類(lèi)產(chǎn)品的水平。
本流量計各口徑的流量測量范圍，傳感器結構尺寸，安裝方法，維護等內容請閱讀本說(shuō)明書(shū)部分LWGY基本型渦輪流量傳感器。
4．1 主要指標
(1) 顯示方式：
雙排液晶顯示，方式如下：
L XXX.X 四位瞬時(shí)流量（m3/h）
XX.XXXXXX 八位累計流量（m3）
(2) 系統低功耗工作：一節3.3V10AH鋰電池可連續使用5年以上。
(3) 累計流量：自動(dòng)擴大顯示精度，累計流量值可清零。
(4) 儀表系數：現場(chǎng)可置入。
(5) 掉電保護：儀表系數、累計流量值掉電保持十年不丟。
4．2 三點(diǎn)系數雙排液晶顯示儀置數方法：（工程師操作）
打開(kāi)儀表前蓋，同時(shí)按鍵
和F鍵，儀表進(jìn)入置數狀態(tài)，此時(shí)上排數字顯示1，表示此時(shí)可設置的儀表系數。上排的后四位可設置對應點(diǎn)的傳感器輸出脈沖頻率值，下排八位可設置該點(diǎn)的儀表系數值。
和F鍵，儀表進(jìn)入置數狀態(tài)，此時(shí)上排數字顯示1，表示此時(shí)可設置的儀表系數。上排的后四位可設置對應點(diǎn)的傳感器輸出脈沖頻率值，下排八位可設置該點(diǎn)的儀表系數值。首先高位閃爍,按鍵
，該位加1至所需數值，按移位鍵，閃爍位右移，再用鍵選擇該位數值…… 當閃爍位移至后一位后，按鍵，可重新置入該參數。儀表系數格式為XXXXXX.XX。檢查無(wú)誤后按下F設置完三點(diǎn)系數后繼續按F在工作狀態(tài)下，按F鍵
，累計總量可清零。注：使用三點(diǎn)儀表系數進(jìn)行流量傳感器的非線(xiàn)性修正需要用戶(hù)清楚的知道傳感器不同流量點(diǎn)（頻率點(diǎn)）對應的儀表系數分別是多少,即F1——K1, F2——K2, F3——K3。 鍵和鍵，儀表進(jìn)入工作狀態(tài)，上排顯示四位瞬時(shí)流量，下排顯示八位累計流量。
，該位加1至所需數值，按移位鍵，閃爍位右移，再用鍵選擇該位數值…… 當閃爍位移至后一位后，按鍵，可重新置入該參數。儀表系數格式為XXXXXX.XX。檢查無(wú)誤后按下F設置完三點(diǎn)系數后繼續按F在工作狀態(tài)下，按F鍵，累計總量可清零。注：使用三點(diǎn)儀表系數進(jìn)行流量傳感器的非線(xiàn)性修正需要用戶(hù)清楚的知道傳感器不同流量點(diǎn)（頻率點(diǎn)）對應的儀表系數分別是多少,即F1——K1, F2——K2, F3——K3。 鍵和鍵，儀表進(jìn)入工作狀態(tài)，上排顯示四位瞬時(shí)流量，下排顯示八位累計流量。五、LWGYC型渦輪流量變送器
5．1 LWGYC型渦輪流量變送器是在LWGYB型渦輪流量傳感器的基礎上增加了24VDC供電，4-20mA兩線(xiàn)制電流變送功能，特別適合于與顯示儀、工控機、DCS等計算機控制系統配合使用。它同時(shí)具備現場(chǎng)顯示和遠傳輸出的功能。
5．2 設置儀表系數的操作方法參照“四、LWGYB型渦輪流量傳感器”置數部分的說(shuō)明，不同之處如下：
5．2．1 三點(diǎn)系數雙排液晶顯示儀操作方法：（工程師操作）
打開(kāi)儀表前蓋，同時(shí)按下F鍵和，儀表進(jìn)入置數狀態(tài)。此時(shí)上排數字為1，其余四位置入此點(diǎn)的傳感器頻率值，下排可置入此點(diǎn)儀表系數，儀表系數格式為XXXXXX.XX 。
，儀表進(jìn)入置數狀態(tài)。此時(shí)上排數字為1，其余四位置入此點(diǎn)的傳感器頻率值，下排可置入此點(diǎn)儀表系數，儀表系數格式為XXXXXX.XX 。首先高位閃爍,按鍵，該位加1至所需數值，按移位鍵，閃爍位右移，再用鍵選擇該位數值……， 當閃爍位移至后一位后，按鍵，可重新置入該參數；
，該位加1至所需數值，按移位鍵，閃爍位右移，再用鍵選擇該位數值……， 當閃爍位移至后一位后，按鍵，可重新置入該參數；檢查無(wú)誤后按下F鍵，可進(jìn)入下一組系數的設定，上排顯示2，其余同上；
檢查無(wú)誤后按下F鍵，可進(jìn)入下一組系數的設定，上排顯示3，其余同上；
如果繼續按F 鍵，儀表設置第四個(gè)參數——滿(mǎn)度流量。此時(shí)下排置入20mA對應的流量滿(mǎn)度值，比如4mm儀表對應250L/h,此時(shí)就可置入250；如果置50則50L/h自動(dòng)對應20mA。
設置完參數，檢查無(wú)誤后，同時(shí)按下F鍵則回到工作狀態(tài)，上排顯示五位瞬時(shí)流量，下排顯示八位累計流量。
在工作狀態(tài)下，同時(shí)按F鍵和，累計總量可清零。儀表再出廠(chǎng)前均已調整好參數，一般不需要再調。
，累計總量可清零。儀表再出廠(chǎng)前均已調整好參數，一般不需要再調。如果在正常使用條件下，輸出的遠傳電流確實(shí)發(fā)現有的點(diǎn)與理論值相比超差，則按如下方法調整電路板上的可調電阻：打開(kāi)儀表前殼，拿出電路板，在下一層電路板上有兩個(gè)可調電阻，其中調整V3可對4mA進(jìn)行調整，調整V4可對20mA進(jìn)行調整，注意調整時(shí)不要調節幅度過(guò)大。調整好后原樣裝好。
5．3 變送器接線(xiàn)：
紅 線(xiàn) —— 24V+
黑(綠)線(xiàn) —— 0V
六、維修和常見(jiàn)故障
傳感器可能產(chǎn)生的一般故障及方法見(jiàn)表(三)，維護周期不應超過(guò)半年。
表(三)
| 序號 | 故障現象 | 原因 | 方法 |
| 1 | 顯示儀對流量信號和檢驗信號均無(wú)顯示 | 1. 電源未接通或給定電壓不對。 2. 顯示儀有故障。 | 1. 接通電源，按要求給定電壓。 2. 檢修顯示儀表。 |
| 2 | 顯示儀表對“校驗”信號有顯示但對流量信號無(wú)顯示。 | 1. 傳感器與顯示儀間接線(xiàn)有誤，或有開(kāi)路，短路，接觸不良等故障。 2. 放大器有故障或損壞。 3. 轉換器（線(xiàn)圈）開(kāi)路或短路。 4. 葉輪被卡住。 管道無(wú)流體流動(dòng)或堵塞。 | 1. 對照附圖四，檢查接線(xiàn)的正確 性和接線(xiàn)質(zhì)量。 2. 維修或更換放大器。 3. 維修或更換線(xiàn)圈。 4. 清洗傳感器及管道。 開(kāi)通閥門(mén)或泵，清洗管道。 |
| 3 | 顯示儀表工作不穩；計量不正確。 | 1. 實(shí)際流量超出儀表的計量范圍或工作狀態(tài)不穩定。 2. 儀表系數K設置有誤。 3. 傳感器內掛上纖維等雜質(zhì)。 4. 液體內有氣泡存在。 5. 傳感器旁有較強的電磁場(chǎng)干擾。 6. 傳感器軸承及軸嚴重磨損。 7. 傳感器電纜屏蔽層或其它接地導線(xiàn)與線(xiàn)路地線(xiàn)斷開(kāi)或接觸不良。 8. 顯示儀表故障。 | 1. 使被測流量與傳感器的測量范圍相適應，并穩定流量。 2. 使系數K設置正確。 3. 清洗傳感器。 4. 采取消氣措施，氣泡。 5. 盡量遠離干擾源或采取屏蔽措施。 6. 更換”導向件“或“葉輪軸”。 7. 對照附圖四，將線(xiàn)接好。 8. 檢修顯示儀表。 |
用戶(hù)遵守說(shuō)明書(shū)的規定進(jìn)行保管和使用的情況下，從制造廠(chǎng)發(fā)貨日起一年內，傳感器因制造不良以至不能正常工作時(shí)，制造廠(chǎng)可免費修理。
七、運輸、貯存
7.1 傳感器應裝入堅固的木箱（小口徑儀表可用紙箱）內，不允許在箱內自由竄動(dòng)，在搬運時(shí)小心輕放，不允許野蠻裝卸。
7.2 存放地點(diǎn)應符合以下條件：
a. 防雨防潮。
b. 不受機械震動(dòng)或沖擊。
c. 溫度范圍-20℃～+55℃。
d. 相對濕度不大于80%.
e. 環(huán)境中不含腐蝕性氣體。
八、開(kāi)箱注意事項
8.1 開(kāi)箱后，按裝箱單檢查文件和附件是否。
裝箱文件有：使用說(shuō)明書(shū)一份
檢定一張
裝箱單一張。
8.2 觀(guān)察傳感器是否有因運輸而產(chǎn)生損壞等現象，以便妥善處理。
8.3 望用戶(hù)妥善保存“檢定”切勿丟失，否則無(wú)法設定儀表系數！
九、訂貨須知
9.1 用戶(hù)在定購渦輪流量傳感器時(shí)要注意根據流體的公稱(chēng)口徑、工作壓力、工作溫度、流量范圍、流體種類(lèi)和環(huán)境條件選擇規格。當有防爆要求時(shí)必須選防爆型傳感器，并嚴格注意防爆等級。
9.2 需要我公司的顯示儀表配套時(shí)，請參閱相應的說(shuō)明書(shū)，選用型號，或由我公司人員根據您提供的資料替您設計選型。需要傳輸信號用的電纜時(shí)注明規格長(cháng)度。
