渦輪流量計分類
按傳感器結構分類
(1)軸向型(普通型),葉輪軸中心與管道軸線重合,是渦輪流量計的主導產品,有全系列產品(DN10~DN600)。
(2)切向型。葉輪軸與管道軸線垂直,流體流向葉片平面的沖角為90°,適用于小口徑,微流量測量。
(3)機械型。葉輪轉動直接或經磁耦合帶動機械計數機構,指示積算總量,測量度比電信號檢測的傳感器稍低,但其傳感器與顯示儀一體化,方便使用。
(4)井下型。適用于石油開采井下作業及采輸用,測量介質有泥漿及油氣流等,傳感器體積受限制,需耐高壓高溫及流體沖擊。
(5)自校正雙渦輪型。可用于天然氣等氣體流量的測量,傳感器由主、輔雙葉輪組成,可由兩渦輪轉速差自動校正流量特性的變化。
(6)廣黏度型。在波特型浮動轉子壓力平衡結構基礎上擴大上錐體與下錐體的直徑,增加黏度補償翼及承壓葉片等結構措施,使傳感器適用于高黏度液體(如重油,黏度達30mm2/s)。
(7)插入型。由測量頭、插入桿、插入機械、轉換器及儀表殼體等組成,結構簡單,重量輕。在大口徑時制造成本低。
3按被測介質分類
(1)液體渦輪流量計
1)普通型。適用于測量低黏度(5mPa·s)液體體積流量,公稱通徑為DN10~DN600,度等級0.25~0.5(高度型為0.15),使用介質溫度為-20~120℃,壓力為6.3Mpa。
2)耐腐型。適用于腐蝕性流體,如稀硫酸、*等,一般只有小口徑產品(DN20~DN50)。
3)高溫型。適用于液體溫度在300℃以下,溫度受檢測線圈耐溫性能的限制。
4)低溫型。適用于液體溫度低至-250℃,可測液態氧、液態氮等流體。
5)高黏度型。適用于液體黏度70~400mPa·s,一般口徑越大,適用的黏度越高,同一臺傳感器測量的液體黏度越高,則流量下限值越高,范圍度縮小。
(2)氣體渦輪流量計
1)普通型,適用于潔凈氣體,公稱通徑DN15~DN350,流體溫度-20~120℃,壓力為2.5~10Mpa,度等級為1級。
2)燃氣性。適用于石油氣、人工燃氣、天然氣、液化石油氣等。可采用自動注油器潤滑保護軸承,避免雜質進入運動部件,延長使用壽命,結構大部分采用機械式就地指示裝置,并可用光纖技術輸出高分辨率的脈沖信號。公稱通徑DN25~DN600,流體溫度-10~60℃,壓力≤10Mpa,度等級為1級或0.5級。
3按信號檢測方式分類
(1)感應式。傳感器葉輪中嵌有永磁性材料。當葉輪和永磁材料旋轉時,磁場交替接近與遠離傳感器殼體外的檢測線圈,線圈的感應電動勢隨著變化,此周期變化的頻率信號經放大后輸出。
(2)變磁阻式。葉輪葉片或輪轂由導磁材料制成,傳感器殼體外檢測線圈中裝有水磁性材料。當葉輪旋轉時,經圈內永磁材料形成的磁路,因導磁性葉片交替接近或遠離,磁通產生周期性變化,線圈的等效阻抗亦隨著變化,在放大線路中產生連續的脈沖波。
(3)笛簧管(干簧管)式。嵌在葉輪(或與其同步的其他旋轉元件)里的永磁性材料周期地打開和閉合傳感器殼體外笛管的簧片觸電,這種開關作用使恒流(或恒壓)源產生電脈沖信號。(4)光電式。葉輪葉片或葉輪驅動的元件隨著葉輪旋轉,周期性地遮斷光束,所產生的光脈沖信號轉換成電脈沖信號,近年出現光纖傳輸方式,有效地提高抗干擾性能。
3按流動方向分類
(1)單向型。只允許流體從一個方向流入傳感器,在有回流可能的場合要裝止回閥。
(2)雙向型。允許流體從正反兩個方向流入傳感器,有兩個信號檢測器,流量顯示儀表能鑒別信號的相位。累積量用“加”或“減”來處理“正”或“反”兩個方向來流的總量。例如潛水艇用的渦輪流量計。
3按傳感器與管道連接方式分類
(1)法蘭連接型。傳感器以法蘭形式與管道連接。定型產品法蘭按國家標準。壓力限于6.3Mpa以下。
(2)螺紋連接型。傳感器以螺紋方式與管道連接。螺紋有密封型管螺紋和非密封型管螺紋兩種,可承受高壓,但不適用于較大口徑。
(3)夾裝型。傳感器本身無法蘭,靠管道上法蘭夾持住傳感器的兩密封端面,安裝方便,便不適用于較高壓力和較大口徑。
4渦輪流量計特點
(1) 度高,液體一般為±(0.25~0.5)%R左右,高精度型可達±0.15%R,氣體一般為±(1~1.5)%R左右,特殊型為±(0.5~1)%R。在所有流量計中渦輪流量計屬于zui的。
(2)重復性好,短期重復性可達0.05%~0.2%。正是由于有良好的重復性,如經常校準或在線校準可獲得*的度,因此在貿易結算中是優先選用的流量計。
(3)輸出為脈沖頻率信號,適用于總量計量及與計算機連接,無零點漂移,抗*力強。頻率可高達4kHz,信號分辨力強。
(4)范圍度寬,中大口徑可達(40︰1)~(10︰1),小口徑為(5︰1)~(6︰1)。
(5)結構緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大。
(6)適用于高壓測量,儀表殼體不必開孔,易制成高壓型儀表。
(7)結構類型多,可適應各種測量對象的需要。
(8)不能長期保證校準特性,需要定期校驗,對于潤滑性差的液體,液體中含有懸浮物或磨蝕性,造成軸承磨損及卡住等問題,限制了其應用范圍,采用硬質合金軸和軸承后,比較石墨軸承情況有所改進。對于貿易儲運和高度測量要求的,配備現場校驗設備,可定期校準以保持其特性。
(9)當液體黏度提高時,流量計測量下限值提高,范圍度縮小,線性度變差。對于高黏度液體要用高黏度型才能保持測量特性。
(10)流體物性(密度、黏度)對流量計特性影響較大。氣體流量計易受密度影響,液體流量計對黏度變化反應敏感。由于流體物性與壓力、溫度關系密切,現場使用時壓力溫度的波動較大,要采取適當的補償措施才能保持較高的計量精度。
(11)流量計受流速分布和旋轉流的影響較大,傳感器的上下游側需設置較長直管段。如安裝空間有限,可加裝流動調整器(整流器)以縮短直管段長度。
1(12)不適用于脈動流和混相流的測量。
(13)由于對介質清潔度要求較高,可安裝輔助設備(過濾器、消氣器)以擴大使用領域,但由此帶來壓損增大、維護量增加等副作用。
(14)小口徑(DN50以下)儀表的流量特性受物性影響嚴重,儀表性能難以提高。
本文由天能儀表渦輪流量計原創,轉載請注明出處