| 一． 渦輪變送器的工作原理 渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成。
被測流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉，渦輪的轉速隨流量的變化而變化，即流量大，渦輪的轉速也大，再經磁電轉換裝置把渦輪的轉速轉換為相應頻率的電脈沖，經前置放大器放大后，送入顯示儀表進行計數和顯示，根據單位時間內的脈沖數和累計脈沖數即可求出瞬時流量和累積流量。
渦輪變送器的工作原理是當流體沿著管道的軸線方向流動，并沖擊渦輪葉片時，便有與流量qv 、流速V和流體密度ρ乘積成比例的力作用在葉片上，推動渦輪旋轉。在渦輪旋轉的同時，葉片周期性地切割電磁鐵產生的磁力線，改變線圈的磁通量。根據電磁感應原理，在線圈內將感應出脈動的電勢信號，此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比。
渦輪變送器輸出的脈沖信號，經前置于放大器放大后，送入顯示儀表，就可以實現流量的測量。
二。 渦輪流量計的選型 （1）流量計本體選區(qū)用316不銹鋼材料以防腐，如是防爆區(qū)還必須是防爆結果。
（2）軸承一般有炭化鎢，聚四氟乙烯，碳石墨三種規(guī)格：碳化鎢的精度zui高，它作為工業(yè)控制的標準件；聚四氟乙烯，碳石墨能防腐，一般在化工場所優(yōu)先考慮。軸承的壽命流速的平方成正反比，故流速的在zui大流速的1/3速度比較好。
（3）感應探頭是檢測轉動體的運動并把它轉化為脈沖數字電信號，它電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線，脈沖信號的頻率范圍隨測量的流量大小成線性變化，典型的范圍為10:1，25:1
和100:1三種規(guī)格。電磁線圈的電阻一般小于2000Ω，大于該值可能損壞。
a.技術性能：表1
儀表口徑及連接方式
| 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接
| （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接
| 精度等級
| ±1%R、±0.5%R
| 量程比
| 1:10；1:15；1:20
| 儀表材質
| 304不銹鋼、316（L）不銹鋼等
| 被測介質溫度（℃）
| -20～＋120℃
| 環(huán)境條件
| 溫度－10～+55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106Kpa
| 輸出信號
| 脈沖頻率信號，低電平≤0.8V 高電平≥8V
| 供電電源
| +12VDC 、+24VDC（可選）
| 信號傳輸線
| STVPV3×0.3（三線制）
| 傳輸距離
| ≤1000m
| 信號線接口
| 豪斯曼接頭
| 防爆等級
| 非防爆產品
| 防護等級
| IP65
| b.渦輪流量計選型測量范圍及工作壓力：表2
儀表口徑（mm）
| 正常流量范圍（m3/h）
| 擴展流量范圍（m3/h）
| 常規(guī)耐受壓力（MPa）
| 特制耐壓等級（MPa）（法蘭連接方式）
| DN 4
| 0.04～0.25
| 0.04～0.4
| 6.3
| 12、16、25
| DN 6
| 0.1～0.6
| 0.06～0.6
| 6.3
| 12、16、25
| DN 10
| 0.2～1.2
| 0.15～1.5
| 6.3
| 12、16、25
| DN 15
| 0.6～6
| 0.4～8
| 6.3、2.5（法蘭）
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 20
| 0.8～8
| 0.45～9
| 6.3、2.5（法蘭）
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 25
| 1～10
| 0.5～10
| 6.3、2.5（法蘭）
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 32
| 1.5～15
| 0.8～15
| 6.3、2.5（法蘭）
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 40
| 2～20
| 1～20
| 6.3、2.5（法蘭）
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 50
| 4～40
| 2～40
| 2.5
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 65
| 7～70
| 4～70
| 2.5
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 80
| 10～100
| 5～100
| 2.5
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 100
| 20～200
| 10～200
| 2.5
| 4.0、6.3、12、16、25
| DN 125
| 25～250
| 13～250
| 1.6
| 2.5、4.0、6.3、12、16
| DN 150
| 30～300
| 15～300
| 1.6
| 2.5、4.0、6.3、12、16
| DN 2, 00
| 80～800
| 40～800
| 1.6
| 2.5、4.0、6.3、12、16
|
c、儀表選型
表3
型 號
| 說 明
| LWGY─
| □
| /□
| /□
| /□
| /□
| /□
| /□
| 公
稱
通
徑
| 4
|
|
|
|
|
|
| 4mm，標準量程0.04～0.25m3/h，寬量程為0.04～0.4m3/h
| 6
| 6mm，標準量程0.1～0.6m3/h，寬量輪為0.06～0.6m3/h
| 10
| 10mm，標準量程0.2～1.2m3/h，寬量程為0.15～1.5m3/h
| 15
| 15mm，標準量程0.6～6m3/h寬量程為0.4～8m3/h
| 20
| 20mm，標準量程0.8～8m3/h，寬量程為0.4～8m3/h
| 25
| 25mm，標準量程1～10m3/h，寬量程為0.5～10m3/h
| 32
| 32mm，標準量程1.5～15m3/h，寬量程為0.8～15m3/h
| 40
| 40mm，標準量程2～20m3/h，寬量程為1～20m3/h
| 50
| 50mm，標準量程4～40m3/h，寬量程為2～40m3/h
| 65
| 65mm，標準量程7～70m3/h，寬量程為4～70m3/h
| 80
| 80mm，標準量程10～100m3/h，寬量程為5～100m3/h
| 100
| 100mm，標準量程20～200m3/h，寬量程為10～200m3/h
| 125
| 125mm，標準量程25～250m3/h，寬量程為13～250m3/h
| 150
| 150mm，標準量程30～300m3/h，寬量程為15～300m3/h
| 200
| 200mm，標準量程80～800m3/h，寬量程為40～800m3/h
| 類 型
| N
| +12V供電，脈沖輸出，高電平≥8V低電平≤0.8V
| 精度等級
| 05
| 精度0.5級
| 10
| 精度1.0級
| 渦 輪
類 型
| W
| 寬量程渦輪
| S
| 標準渦輪
| 材 質
| S
| 304不銹鋼
| L
| 316（L）不銹鋼
| 防 爆
| N
| 無標記，為非防爆型
| 壓力等級
| HL | 常規(guī) （參照表b）
| | HH | 高壓 （參照表b）
| 注：DN15～DN40常規(guī)為螺紋連接，如希望采用法蘭連接，請在“公稱通徑”后加“（FL）”
例如，選用一臺法蘭連接式非防爆型渦輪流量計測量水，需要脈沖信號輸出，管道為DN40，要求精度0.5級，304不銹鋼材質，儀表耐壓16MPa測量范圍為標準量程，其產品型號應為：LWGY-40 /05/S/S/N/HH16
三。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）變送器應水平安裝，避免垂直安裝，并保證其前后有適應的直管段，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）被測介質對渦輪不能有腐蝕，特別是軸承處，否則應采取措施。
（5）注意對磁感應部分不能碰撞。
四.渦輪流量計的組態(tài)與校正
標準的標定方法是十點水標定法，但黏度不同標定的值不同，故通常要做黏度標定曲線。
五。渦輪流量計的顯示儀表
顯示儀表的任務是將單位時間輸出脈沖數和輸出脈沖總數轉換成瞬流量和總流量，并顯示出來。
由前放大器輸出的脈沖信號，其幅值、波形都是不規(guī)則的，在進入顯示儀表后，先需經整形電路整形成為有規(guī)則 的具有一定幅值的矩形電脈沖信號民，再經過頻率/電流轉換電路，將頻率信號變?yōu)橄鄳碾娏餍盘枺?/font>4～20mA）再轉換能瞬時流量值，總量由轉換及積算電路得到。有的顯示儀表就地顯示，有的送DCS顯示。
六。注意事項 （1）安裝位置
傳感器應安裝在便于維修，管道無振動、無強電磁干擾與熱輻射影響的場所。渦輪流量計的典型安裝管路系統(tǒng)如圖9所示。圖中各部分的配置可視被測對象情況而定，并不一定全部都需要。渦輪流量計對管道內流速分布畸變及旋轉流是敏感的，進入傳感器應為充分發(fā)展管流，因此要根據傳感器上游側阻流件類型配備必要的直管段或流動調整器，如表5所示。若上游側阻流件情況不明確，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動調整器。傳感器安裝在室外時，應有避直射陽光和防雨淋的措施。 | 上游側阻流件類型 | 單個90o彎頭 | 在同一平面上的兩個90o彎頭 | 在不同平面上的兩個90o彎頭 | 同心漸縮管 | 全開閥門 | 半開閥門 | 下游側長度 | | l/DN | 20 | 25 | 40 | 15 | 20 | 50 | 5 | （2）連接管道的安裝要求 水平安裝的傳感器要求管道不應有目測可覺察的傾斜（一般在5°以內），垂直安裝的傳感器管道垂直度偏差亦應小于5°。 需連續(xù)運行不能停流的場所，應裝旁通管和可靠的截止閥（見圖9），測量時要確保旁通管無泄漏。 在新鋪設管道裝傳感器的位置先介入一段短管代替?zhèn)鞲衅鳎?ldquo;掃線”工作完畢確認管道內清掃干凈后，再正式接入傳感器。由于忽視此項工作，掃線損壞傳感器屢見不鮮。 若流體含雜質，則應在傳感器上游側裝過濾器，對于不能停流的，應并聯安裝兩套過濾器輪流清除雜質，或選用自動清洗型過濾器。若被測液體含有氣體，則應在傳感器上游側裝消氣器。過濾器和消氣器的排污口和消氣口要通向安全的場所。 若傳感器安裝位置處于管線的低點，為防止流體中雜質沉淀滯留，應在其后的管線裝排放閥，定期排放沉淀雜質。 被測流體若為易氣化的液體，為防止發(fā)生氣穴，影響測量度和使用期限，傳感器的出口端壓力應高于公式5計算的zui低壓力pmin pmin=2△p+1.25pv Pa 公式5 式中 pmin——zui低壓力，Pa； △p——傳感器zui大流量時壓力損失，Pa； pv——被測液體zui高使用溫度時飽和蒸汽壓，Pa。 流量調節(jié)閥應裝在傳感器下游，上游側的截止閥測量時應全開，且這些閥門都不得產生振動和向外泄漏。對于可能產生逆向流的流程應加止回閥以防止流體反向流動。 傳感器應與管道同心，密封墊圈不得凸入管路。液體傳感器不應裝在水平管線的zui高點，以免管線內聚集的氣體（如停流時混入空氣）停留在傳感器處，不易排出而影像測量。 七.發(fā)展前景 經過試驗研究調查，如今，金湖立創(chuàng)自控設備有限公司的渦輪流量計主要技術指標已達到流量所需要的精度，現代渦輪流量計在國外已有長足的發(fā)展，美國、德國、法國相繼產生了全機械帶壓力、溫度補償的禍輪流量計, 以及雙渦輪高精度的渦輪流量計, 這些產品進人市場, 使渦輪流量計的前景更加廣闊。 | 
