HTL系列渦輪流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱TUF)是葉輪式流量(流速)計(jì)的主要品種,葉輪式流量計(jì)還有風(fēng)速計(jì)、水表等。TUF由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成,傳感器采用多葉片的轉(zhuǎn)子感受流體的平均流速,從而推導(dǎo)出流量或總量。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)整(或轉(zhuǎn)數(shù)) 可用機(jī)械、磁感應(yīng)、光電方式檢出并由讀出裝置進(jìn)行顯示和傳送記錄,在石油、化工、科研、國防、計(jì)量各部門中獲得廣泛應(yīng)用。
傳感器與顯示儀表配套使用,適用于測(cè)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(bào)警等。選用本產(chǎn)品的防爆型式(ExdIIBT6),可在有爆炸危險(xiǎn)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(duì)于粘度大于5×10-6m2/s的液體,要對(duì)傳感器進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。
二、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(zhuǎn)動(dòng)力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn),在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,在一定的條件下,轉(zhuǎn)速與流速成正比,由于葉片有導(dǎo)磁性,它處于信號(hào)檢測(cè)器(由磁鋼和線圈組成)的磁場(chǎng)中,旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線,周期性的改變著線圈的磁通量,從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號(hào),此信號(hào)經(jīng)過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波,可遠(yuǎn)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(nèi),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(shù)[1/m3],由校驗(yàn)單給出。
Q——流體的瞬時(shí)流量(工作狀態(tài)下)[m3/h]
3600——秒時(shí)換算系數(shù)
每臺(tái)傳感器的儀表系數(shù)由制造廠填寫在檢定證書中,k值設(shè)入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
1.高準(zhǔn)確度,一般可達(dá)±1%R、±0.5%R,高精度型可達(dá)±0.2%R;
2.重復(fù)性好,短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性,如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到*的準(zhǔn)確度,在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì);
3.就地顯示,瞬時(shí)流量和累積流量
4.輸出脈沖頻率信號(hào),4-20mA,485通訊
5.可獲得很高的頻率信號(hào),信號(hào)分辨力強(qiáng);
6.范圍度寬,中大口徑可達(dá)1:20,小口徑為1:10;
7.結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護(hù)方便,流通能力大;
8.適用高壓測(cè)量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表;
9.專用型傳感器類型多,可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等;
10.可制成插入型,適用于大口徑測(cè)量,壓力損失小,價(jià)格低,可不斷流取出,安裝維護(hù)方便;
四、技術(shù)規(guī)格
1、基本參數(shù)
測(cè)量介質(zhì) | 無雜質(zhì)、無強(qiáng)烈腐蝕性、低粘度液體 |
儀表口徑 | DN4~DN200 |
精度等級(jí) | ±1%、±0.5% |
量程比 | 1:10;1:15;1:20 |
葉輪材質(zhì) | 硬質(zhì)合金鋼YG8 |
儀表材質(zhì) | 304不銹鋼、316L不銹鋼等 |
被測(cè)介質(zhì)溫度(℃) | -20~+110℃ |
環(huán)境條件 | 溫度-10~+55℃,相對(duì)濕度5%~90%,大氣壓力86~106KPa |
輸出信號(hào) | 脈沖頻率信號(hào) |
兩線制4-20mA電流信號(hào) | |
485通訊 | |
供電電源 | 24VDC、3.6V鋰電池 |
傳輸距離 | ≤1000m |
信號(hào)線接口 | 基本型:赫斯曼接頭,防爆型:內(nèi)螺紋M20*1.5 |
防爆等級(jí) | 基本型:非防爆產(chǎn)品,防爆型:ExdIICT6 Gb |
防護(hù)等級(jí) | IP65 |
儀表口徑 (mm) | 正常流量范圍 (m³/h) | 擴(kuò)展流量范圍 (m³/h) | 儀表口徑 (mm) | 正常流量范圍 (m³/h) | 擴(kuò)展流量范圍 (m³/h) |
DN4 | 0.04~0.25 | 0.04~0.4 | DN50 | 4~40 | 2~40 |
DN6 | 0.1~0.6 | 0.06~0.6 | DN65 | 7~70 | 4~70 |
DN10 | 0.2~1.2 | 0.15~1.5 | DN80 | 10~100 | 5~100 |
DN15 | 0.6~6 | 0.4~8 | DN100 | 20~200 | 10~200 |
DN20 | 0.8~8 | 0.45~9 | DN125 | 25~250 | 13~250 |
DN25 | 1~10 | 0.5~10 | DN150 | 30~300 | 15~300 |
DN32 | 1.5~15 | 0.8~15 | DN200 | 80~800 | 40~800 |
DN40 | 2~20 | 1~20 |
連接方式 | 材質(zhì)(常規(guī)型) | 材質(zhì)(特殊型) | ||||
法蘭連接式 | 表體 | 304不銹鋼 | 法蘭 | 304不銹鋼 | 法蘭 | 316 |
導(dǎo)流體 | 表體/導(dǎo)流體 | 316 | ||||
卡簧 | 葉輪 | YG8合金鋼 | 葉輪 | 雙相鋼 | ||
涂氟特龍 | ||||||
螺紋連接式 | 直管段 | 304不銹鋼 | 表體 | 304不銹鋼 | 表體 | 316 |
導(dǎo)流體 | 螺母 | 導(dǎo)流體 | 316 | |||
卡簧 | 葉輪 | YG8合金鋼 | 葉輪 | 雙相鋼 | ||
涂氟特龍 | ||||||
卡箍連接式 | 導(dǎo)流體 | 304不銹鋼 | 表體 | 304不銹鋼 | 表體 | 316 |
卡簧 | 葉輪 | YG8合金鋼 | 葉輪 | 雙相鋼 | ||
涂氟特龍 |
六、選型
型號(hào) | 通徑 | ||||
HTL-XXX | DN4-200 | ||||
代號(hào) | 安裝方式 | ||||
A1 A2 A3 | 法蘭式 螺紋式 卡箍式 | ||||
代號(hào) | 被測(cè)介質(zhì) | ||||
B1 B2 | 液體 氣體 | ||||
代號(hào) | 儀表材質(zhì) | ||||
C1 C2 C3 | 304 316 其他 | ||||
代號(hào) | 精度等級(jí) | ||||
E1 E2 | 0.5級(jí) 1級(jí) | ||||
代號(hào) | 信號(hào)輸出 | ||||
F1 F2 F3 | 4-20Ma(兩線制) 脈沖頻率 RS485通訊 | ||||
代號(hào) | 溫壓補(bǔ)償 | ||||
N Y | 無溫壓補(bǔ)償 有溫壓補(bǔ)償 | ||||
代號(hào) | 溫度 | ||||
T1 T2 | 常溫型 高溫型 | ||||
代號(hào) | 供電電源 | ||||
D1 D2 | 3.6V鋰電池供電 DC24V電源供電 | ||||
代號(hào) | 防護(hù)等級(jí) | ||||
U1 U3 | IP65無防爆 IP65有防爆 |
七、安裝示意圖
渦輪流量計(jì)典型安裝管路系統(tǒng)圖(見圖1)
八、管道安裝注意事項(xiàng)
1 傳感器應(yīng)安裝在便于維修,管道無振動(dòng)、無強(qiáng)電磁干擾與熱輻射影響的場(chǎng)所。
2 水平安裝傳感器要求管道不應(yīng)有目測(cè)可察覺的傾斜(一般在 5°以內(nèi)),垂直安裝傳感器管道垂直度偏差亦應(yīng)小于 5°。在不能停流的場(chǎng)所,應(yīng)裝旁通管和可靠的截止閥(見 圖 1),測(cè)量時(shí)要確保旁通管無泄漏。
3 在新鋪設(shè)管道裝傳感器的位置先接入一段短管代替?zhèn)鞲衅?,?ldquo;掃線”工作完畢,確認(rèn)管道內(nèi)清掃干凈后,再正式接入傳感器。
4 若流體含雜質(zhì),則應(yīng)在傳感器上游側(cè)裝過濾器,管道內(nèi)應(yīng)定期清理排放沉淀雜質(zhì);若被測(cè)液體含有氣體,則應(yīng)在傳感器上游側(cè)裝消氣器。過濾器和消氣器的排污口和消氣口要通向安全的場(chǎng)所。
5 若傳感器安裝位置位于管線的低點(diǎn),為防止流體中雜質(zhì)沉淀滯留,應(yīng)在其后的管線裝排放閥,定期排放沉淀雜質(zhì)。
6 傳感器安裝在室外時(shí),應(yīng)有避免直射陽光和防止雨淋的措施。
安裝直管段的要求:直管段長度渦輪流量計(jì)對(duì)管道內(nèi)流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流是敏感的,進(jìn)入傳感器應(yīng)為充分發(fā)展湍流,因此要根據(jù)傳感器上游側(cè)阻流件類型配備必要的直管段或或整流器,要求入口段和出口段直管段長度。
若上游側(cè)阻流件情況不明確,一般推薦上游直管段長度不小于20D,下游直管段長度不小于5D,如安裝空間不能滿足上述要求,可在阻流件與傳感器之間安 裝流調(diào)整器。傳感器安裝在室外時(shí),應(yīng)有避直射陽光和防雨淋的措施。
功能:
1)0.8~3KHz等精度測(cè)頻;
2)4-20mA輸出;
3)上下限報(bào)警輸出,其監(jiān)控的參數(shù)、高低報(bào)警和電平輸出方式可根據(jù)需要設(shè) 置;
4)三路12位AD輸入(溫度、壓力、電池電壓);
5)0~1000Hz頻率輸出;
6)累積流量可記錄。
7)整機(jī)平均功耗450μA。
九、使用注意事項(xiàng)
1.現(xiàn)場(chǎng)安裝、維護(hù)必須遵守“有爆炸性氣體時(shí)勿開蓋”的警告語,并在開蓋前關(guān)掉外電源。
2.管道安裝完畢進(jìn)行密封性試壓時(shí),應(yīng)注意流量計(jì)壓力傳感器所能承受的壓力,以免損壞壓力傳感器。
3.投入運(yùn)行時(shí),應(yīng)緩慢開啟流量計(jì)上、下游閥門,以免瞬間氣流過急而損壞儀表和管路。
4.當(dāng)流量計(jì)需要有信號(hào)遠(yuǎn)傳時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按三、四“電氣性能指標(biāo)”要求接入外電源24VDC,嚴(yán)禁在信號(hào)輸入口直接接入220VAC或380VAC電源。
5.用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的接線方式和任意擰動(dòng)各個(gè)輸出引線接頭;
6.流量計(jì)運(yùn)行時(shí),不允許打開前蓋改動(dòng)儀表參數(shù),否則影響流量計(jì)的正常工作;
7.不得隨意松開流量計(jì)固定部分。
8.產(chǎn)品在室外使用時(shí),建議加配防水罩。
9.投入動(dòng)行的啟閉順序
未裝旁路管的流量傳感器,先以中等開度開啟流量傳感器上游閥,然后緩慢開啟下游閥。以較小流量運(yùn)行一段時(shí)間(如 10 分鐘),然后全開上游閥,再開大下游閥開度,調(diào)節(jié)到所需正常流量。裝有旁路管的流量傳感器,先全開旁路管閥,以中等開度開啟上游閥,緩慢開啟下游閥,關(guān)小旁路閥開度,使儀表以較小流量運(yùn)行一段時(shí)間。然后全開上游閥,全關(guān)旁路閥(要保證無泄漏),最后調(diào)節(jié)下游開度到所需的流量。
10.低溫和高溫流體的啟用
低溫流體管道在通流前排凈管道中的水分,通流時(shí)先以很小流量運(yùn)行15分鐘,再漸漸升高至正常流量。停流時(shí)也要緩慢進(jìn)行,使管道溫度和環(huán)境溫度逐漸接近。高溫流體運(yùn)行與此相類似。
11. 啟閉閥應(yīng)盡可能平緩,如采用自動(dòng)控制啟閉,用“兩段開啟,兩段關(guān)閉”方式, 防止流體突然沖擊葉輪甚至發(fā)生水錘現(xiàn)象損壞葉輪。
12. 檢查流量傳感器下游壓力。當(dāng)管道壓力不高,在投入運(yùn)行初期觀察流量下傳感器下游壓力是否大于公式 5 計(jì)算的 Pmin,否則應(yīng)采取措施以防止產(chǎn)生氣穴。流量傳感器的儀表系數(shù)是經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)裝置校驗(yàn)后,供給用戶校驗(yàn)單上寫明的,謹(jǐn)防丟失。傳感器長期使用因軸承磨損等原因,儀表系數(shù)會(huì)發(fā)生變化,應(yīng)定期進(jìn)行離線或在線校驗(yàn)。若流量超出允許范圍,應(yīng)更換傳感器。
13. 有些測(cè)量對(duì)象,如輸送成器油管線更換油品或停用時(shí),需定期進(jìn)行掃線清管工作。掃線清管所用流體的流向、流量、壓力和溫度等均應(yīng)符合渦輪流量計(jì)的,否則會(huì)引起準(zhǔn)確度降低甚至損壞。
14.為保證流量計(jì)長期正常工作,要加強(qiáng)儀表的運(yùn)行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取措施排除。監(jiān)測(cè)葉輪旋轉(zhuǎn)情況,如聽到異常聲音,用示波器監(jiān)測(cè)檢測(cè)線圈輸出波形,如有異常波形,應(yīng)及時(shí)卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。如懷疑有不正常現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)檢查。保持過濾器暢通,過濾器可從出入口壓力計(jì)的壓差來判斷是否堵塞。要定期排放消氣器中從液體逸出的氣體等等。
十一、常見故障及處理方法
故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 消除方法 |
流體正常流動(dòng)時(shí)無顯示,總量計(jì)數(shù)器字?jǐn)?shù)不增加 | 1)檢查電源線、保險(xiǎn)絲、功能選擇開關(guān)和信號(hào)線有無斷路或接觸不良 2)檢查顯示儀內(nèi)部印刷版,接觸件等有無接觸不良 3)檢查檢測(cè)線圈 4)檢查傳感器內(nèi)部故障,上述1)~3)項(xiàng)檢查均確認(rèn)正常或已排除故障,但扔存在故障現(xiàn)象,說明故障在傳感器流通通道內(nèi)部,可檢查葉輪是否碰傳感器內(nèi)壁,有無異物卡住,軸或軸承有無雜物卡住或斷裂現(xiàn)象 | 1)用歐姆表排查故障點(diǎn) 2)印刷版故障檢查可采用替換“備用版”法,換下故障版再作仔細(xì)檢查 3)做好檢測(cè)線圈在傳感器表體上位置標(biāo)記,旋下檢測(cè)頭,用鐵片在檢測(cè)頭下快速移動(dòng),若計(jì)數(shù)器字?jǐn)?shù)不增加,則應(yīng)檢查圈有無斷線和焊點(diǎn)脫焊 4)去除異物,并清洗或更換損零件,復(fù)原后氣吹或手撥動(dòng)葉輪,應(yīng)無摩擦聲,更換軸承等零件后應(yīng)重新校驗(yàn),求得新的儀表系數(shù) |
流體不流動(dòng),流量顯示不為零,或顯示值不穩(wěn) | 1)傳輸線屏蔽接地不良,外界干擾信號(hào)混入顯示儀輸入端 2)管道振動(dòng),葉輪隨之抖動(dòng),產(chǎn)生誤信號(hào) 3)截止閥關(guān)閉不嚴(yán)泄露所致,實(shí)際上儀表顯示泄露 4)顯示儀內(nèi)部線路板之間或電子元件變質(zhì)損壞產(chǎn)生的干擾 | 1)檢查屏蔽層,顯示儀端子是否良好接地 2)加固管線,或在傳感器前后加裝支架防止振動(dòng) 3)檢修或更換閥 4)采取“短路法”或逐項(xiàng)逐個(gè)檢查,判斷干擾源,查出故障點(diǎn) |
顯示儀示值與經(jīng)驗(yàn)評(píng)估值差異顯著 | 1)傳感器流通通道內(nèi)部故障如受流體腐蝕,磨損,雜物阻礙使葉輪旋轉(zhuǎn)失常,儀表系數(shù)變化葉片受腐蝕或沖擊,頂端變形,影響正常切割磁力線,檢測(cè)線圈輸出信號(hào)失常,儀表系數(shù)這化;流體溫度過高或過低,軸與軸承膨脹或收縮,間隙變化過大導(dǎo)致葉輪旋轉(zhuǎn)失常,儀表系數(shù)變化 2)傳感器背壓不足,出現(xiàn)氣穴,影響葉輪旋轉(zhuǎn) 3)管道流動(dòng)方面的原因,如未裝止回閥出現(xiàn)逆向流動(dòng),旁通閥未關(guān)嚴(yán),有泄漏傳感器上游出現(xiàn)較大流速分布畸變(如因上游閥未全開引起的)或出現(xiàn)脈運(yùn)液體受溫度引起的粘度變化較大等 4)顯示儀內(nèi)部故障 5)監(jiān)測(cè)器中永磁材料元件時(shí)效失磁,磁性減弱到一定程度也會(huì)影響測(cè)量值 6)傳感器流過的實(shí)際流量已超出該傳感器規(guī)定的流量范圍 | 1)~4)查出故障原因,針對(duì)具體原因?qū)ふ覍?duì)策 5)更換元件 6)更換合適的傳感器 |
未作減小流量操作,但流量顯示卻逐漸下降 | 按下列順序檢查: 1)過濾器是否堵塞,若過濾器壓差增大,說明雜物已堵塞 2)流量傳感器管段上的閥門出現(xiàn)閥芯松動(dòng),閥門開度自動(dòng)減少 3)傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進(jìn)入異物,阻力增加而速度減慢 | 1)清除過濾器 2)從閥門手輪是否調(diào)節(jié)有效判斷,確認(rèn)后再修理或更換 3)卸下傳感器清除,必要時(shí)重新校驗(yàn) |