涡轮流量计的安装要求与维护要点分析

摘 要：本文介绍了涡轮流量计的优点，阐述了涡轮流量计的工作原理，根据作者多年的现场经验，从被测介质、安装配管要求、信号传输线等方面详细地介绍了涡轮流量计在安装过程中的要求，分析了涡轮流量计的维护要点，总结了流量计常见故障、原因及故障解决的方法。

关键词：涡轮流量计 安装 维护 故障维修

涡轮流量计是一种速度式流量测量仪表。其测量精度可达0.5%-0.2%，受到越来越受到人们的重视，但不少人对涡轮流量计的特点及使用中应注意的事项不很清楚，因而，常出现使用不当而引起故障的例子本文介绍涡轮流量计的特点、原理及使用过程中应注意的事项并进行分析。

一、涡轮流量计的工作原理

在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑，当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量，涡轮的转速通过装在机壳外的传感线圈来检测，当涡轮叶片切割由壳体内永久磁钢产生的磁力线时，就会引起传感线圈中的磁通变化。传感线圈将检测到的磁通周期变化信号送入前置放大器，对信号进行放大、整形，产生与流速成正比的脉冲信号，送入单位换算与流量积算电路得到并显示累积流量值；同时亦将脉冲信号送入频率电流转换电路，将脉冲信号转换成模拟电流量，进而指示瞬时流量值。

二、涡轮流量计的特点

涡轮流量计是一种有很多优点的流量仪表，具有如下特点。（1）准确度高。 涡轮流量计的准确度在（0.5-0.1）%左右。在线性流量范围内，即使流量发生变化，累积流量准确度也不会降低，并且在短时间内，涡轮流量计的再现性可达0.05%。（2）量程比宽。涡轮流量计的量程比可达8-10，在同样口径下，涡轮流量计的最大流量值大于很多其它流量计。（3）适应性强。涡轮流量计可以做成封闭结构，其转速信号是非接触测量，所以容易实现耐高压设计。（4）数字信号输出。涡轮流量计输出为与流量成正比的脉冲数字信号，它具有在传输过程中准确度不降低、易于累积、易于送入计算机系统的优点。

三、涡轮流量计的安装使用

流量计可水平、垂直安装，垂直安装时流体方向必须向上。液体应充满管道，不得有气泡。安装时，液体流动方向应与传感器外壳上指示流向的箭头方向一致。流量计上游端至少应有20倍公称通径长度的直管段，下游端应不少于5倍公称通径的直管段，其内壁应光滑清洁，无凹痕、积垢和起皮等缺陷。流量计的管道轴心应与相邻管道轴心对准，连接密封用的垫圈不得深入管道内腔。流量计应远离外界电场、磁场，必要时应采取有效的屏蔽措施，以避免外来干扰。为了检修时不致影响液体的正常输送，建议在流量计的安装处，安装旁通管道。流量计露天安装时，请做好放大器及插头的防水处理。当流体中含有杂质时，应加装过滤器，过滤器网目根据流量杂质情况而定，一般为20～60目。当流体中混有游离气体时，应加装消气器。整个管道系统都应良好密封。 用户应充分了解被测介质的腐蚀情况，严防传感器受腐蚀。要想充分发挥涡轮流量计的特点，在流量计的安装使用时还必须注意以下情况。

1.被测介质

涡轮流量计所测得的液体，一般是低粘度的（一般应小于15×l0-6m2/s）、低腐蚀性的液体。虽然目前已经有用于各种介质测量的涡轮流量计，但对高温、高粘度、强腐蚀介质的测量仍需仔细考虑，采取相应的措施；当介质粘度v大于15×l0-6m2/s时，流量计的仪表系数必须进行实液标定，否则会产生较大的误差。汽-液两相流、气-固两相流、浓-固两相流均不能用涡轮流量计进行测量。

2.安装配管要求

流量计的安装情况对流量计的测量准确度影响很大。（1）流速分布不均和管内二次流的存在是影响涡轮流量计测量准确度的重要因素，涡轮流量计对上、下游直管段有—定要求。对于工业测量，一般要求上游20D，下游5D的直管长度，为消除二次流动，最好在上游端加装整流器，若上游端能保证有20D左右的直管段，并加装整流器，可使流量计的测量准确度达到标定时的准确度等级。（2）涡轮流量计对流体的清洁度有较高要求，在流量计前须安装过滤器来保证流体的清洁，过滤器可采用漏斗型的，其本身清洁度，可测其两端的差压变化得到。（3）为保证通过流量计的液体是单相的，即不能让空气或蒸气进入流量计，在流量计上游必要时应装消气器。对于易气化的液体，在流量计下游必须保证一定背压，该背压的大小可取最大流量下流量传感器压降的二倍加上最高温度下被测液体蒸气压的1.2倍。

3.信号传输线

为了保证显示仪表对涡轮传感器输出的脉冲信号有足够的灵敏度，就要提高信噪比。在安装时应防止各种电干扰现象，即电磁感应，静电及电容耦合。在配置信号传输线时，必须注意如下几点：（1）限制信号线的最大长度。（2）信号传输线应采用屏蔽电缆，以防来自外部的感应噪声，要求传输电缆在显示仪表端屏蔽接地，传输电缆不能靠近强电磁设备，不允许与动力线乎行布置。

四、涡轮流量计的维护与维修

1.涡轮流量计的维护

在流量计安装前，先与显示仪表或示波器接好连线，通电源，用口吹或手拨叶轮，使其快速旋转观察有无显示，当有显示时再安装流量计。若无显示，应检查有关各部分，排除故障。涡轮流量计在使用时，应保持被测液体清洁，不含纤维和颗粒等杂质。 流量计在开始使用时，应先将流量计传感器内缓慢的充满液体，然后再开启出口阀门，严禁传感器处于无液体状态时受到高速流体的冲击。 维护周期一般为半年，检修清洗时，请注意勿损伤测量腔内的零件，特别是叶轮，装配时请看好导向件及叶轮的位置关系。 流量计不用时，应清洗内部液体，且在流量计两端加上防护套，防止尘垢进入， 然后置于干燥处保存。 配用时的过滤器应定期清洗，不用时，应清洗内部的液体，同传感器一样，加防尘套，置于干燥处保存。传输电缆可架空或埋地敷设。

2.涡轮流量计常见故障维修

当出现显示仪对流量信号和检验信号均无显示时，可能是由于电源未接通，给定电压不对或.显示仪有故障，可通过接通电源，按要求给定电压或检修显示仪表。出现仪表对校验信号有显示但对流量信号无显示时，通常会有以下几种原因：（1）传感器与显示仪间连线有误，或有开路、短路、接触不良等故障；（2）放大器有故障或损坏；（3）转换器开路或短路；（4）叶轮被卡住；（5）管道无流体流动或堵塞。可采用如下方法进行消除。（1）检查接线的正确性和接线质量；（2）维修或更换放大器；（3）维修或更换线圈；（4）清洗传感器和管道。

参考文献

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