一、渦輪流量計概述

渦輪流量計是速度式流量儀表中的一種，也叫葉輪式流量計，以動量矩守恒原理為基礎。

渦輪流量計的結構見右邊圖 1-1 和圖 1-2，流體在管道中流動時沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉，渦輪的旋轉速度隨流量的變化而變化，*后從渦輪的轉數求算出流量值，在二次儀表上進行計數和顯示，可反映出瞬時流量和累積流量（或稱總量），也可轉換成標準信號進行遠傳。此外，傳感器輸出的脈沖頻率信號可以單獨與計算機配套使用，由計算機代替流量顯示儀表實現密度或溫度、壓力補償，顯示流體體積流量或質量流量。是目前流量儀表中比較成熟的高準確度儀表之一。

 

部件組成 

通常渦輪流量計由整流器、儀表管段、傳感器和前置放大器構成。

整流器是為了消除或減少流動中的漩渦流、偏心流等各種非軸對稱流和脈動流而設置于流量計前端管道中的裝置。

儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計在內的配管部分。

傳感器是把轉子的轉動轉換成電信號的裝置。通常把渦輪流量計中感知流體流速的渦輪及其組合（包括前后導流架、軸承、殼體及前置放大器）統稱為渦輪流量傳感器。

前置放大器是為了傳送傳感器的電信號而對其進行放大、整形，從而得到輸出信號的裝置。將輸出信號的信號處理、轉換部分稱為二次儀表或顯示儀表。

 

工作原理 

流體通過傳感器殼體時，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（由永久磁鋼和線圈組成）的磁場中，旋轉的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應出電脈沖信號，此信號經過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波，可傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量或累積流量。

在一定的流量范圍內，脈沖頻率 f 與流經傳感器的流體的瞬時流量 Q 成正比，流量方程為： 

式中 qv —— 流體的瞬時流量（工作狀態下）m3/h ；

f —— 脈沖頻率，Hz； 

K —— 傳感器的儀表系數 m-3 ，由校驗單給出。 

每臺傳感器的儀表系數由我公司填寫在檢定**中，K 值設入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時流量和累積總量。

 

產品特點與材質

本公司產品的各項零部件均采用高精度的數控機床加工成型，具有一致性好，產品質量穩定，各項指標均優于同類國標要求。

傳感器閥體采用國標 304 不銹鋼制作，法蘭采用 HG20593-2009、PN16 標準；

前后導向支架選用 304 不銹鋼精密鑄造成型，表面光潔度高，對流體通過時阻力小，與閥體緊密配合，在大流量通過時無噪聲。

軸承選用高品質硬質合金軸承，耐磨蝕、耐腐蝕、壽命高。

葉輪選用高導磁不銹鋼材料，整體式設計，經過高精密加工中心的一道道精雕細琢，品質優良，從而保證了整機的性能要求。

二次儀表選用國內知名廠家的產品，以確保整機在使用中的穩定性和精準性。

 

適用場合

我公司研制生產的 LWGY 型渦輪流量計是在吸收國內外流量儀表的先進技術并結合實際使用情況加以優化設計而成的新一代渦輪流量計，廣泛應用于測量封閉管道中與不銹鋼 1Cr18Ni9Ti、2Gr13、剛玉 Al2O3和硬質合金不起腐蝕作用，且無纖維、顆粒等雜質，工作溫度下運動粘度小于 5*10-6m2/s 的液體，對于運動粘度大于 5*10-6m2/s 的液體，可對流量計進行實液標定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以實現定量控制、超量報警等功能，是流量計量和節能的理想儀表。與相應的流量積算儀表、現場顯示表等配套可用于測量液體的流量和總量。它被廣泛用于石油、化工、冶金、科研、國防、計量等領域的計量、控制系統。

如用戶需用特殊形式的傳感器，可協商訂貨，需防爆型傳感器時，在訂貨中加以說明。

 

二、渦輪流量計規格代號與儀表參數

2.1 規格代號的表示方法 

LWGY 型渦輪流量傳感器型號和規格代號表：

2.2 儀表參數 

傳感器的公稱通徑、流量范圍、流體溫度、公稱壓力、環境溫度、相對濕度、*大壓力損失表：

 

三、渦輪流量計產品特點

本公司生產的渦輪流量計主要有以下特點： 

3.1 優點

①準確度高。渦輪流量計的測量精度一般為±0.25%R～±0.5%R，高精度型可達±0.15%R。在線性流量范圍內，即使流量有所變化也不會降低累積準確度。

②測量范圍寬。*大和*小線性流量比通常為 6:1～10:1，有的大口徑流量計甚至可達 40:1，故適宜流量大幅度變化的場合。

③重復性好。短期重復性可達 0.05%～0.2%，由于具有良好的重復性，因此在貿易結算中是優先選用的流量計。

④壓力損失小。流通能力大（同樣口徑可通過的流量大）。

⑤耐高壓。由于外形簡單并且采用磁電感應結構，儀表殼體上無需開孔，容易實現耐高壓設計，可用于高壓液流的測量。

⑥數字信號輸出。傳感器輸出的是與流量成正比的脈沖頻率信號（即數字信號），易于遠傳，因此適用于總量及瞬時流量的計量與控制，信號的抗干擾能力也較強。獲得的信號頻率高，信號分辨率強。

⑦安裝維修方便。結構簡單輕巧，安裝維護方便。因為無滯留部分，內部清洗簡單。如發生故障，并不影響管道內流體的輸送。

⑧適用范圍廣。基本上為圓筒形設計，容易適應高溫、高壓的要求和低溫流體的測量；

⑨耐腐蝕。傳感器采用國標不銹鋼抗腐蝕材料制作，耐腐蝕性能好。

3.2 局限性

①不能長期保持校準特性，需定期校驗。對于貿易儲運等有高準確度測量要求的，*好配備現場校驗設備，可定期校驗以保持其特性。

②不太適宜高黏度型介質。對黏度變化反應敏感。介質黏度增大使流量計測量下限值提高，范圍度縮小，線性度變差。

③儀表受來流流速分布畸變和旋轉流影響較大，傳感器上下游所需直管段較長，如安裝空間受限制，可加裝流動調制器（整流器）以縮短直管段長度。

④對被測介質清潔度要求較高。

 

四、渦輪流量計外形尺寸參數