渦輪流量感測器是一種精密流量測量儀表，與相應的流量積算儀表配套可用於測量液體的流量和總量。廣泛用於石油、化工、冶金、科研等領域的計量、控制系統。配備有衛生接頭的渦輪流量感測器可以套用於製藥行業。
基本介紹
- 中文名：渦輪流量感測器
- 外文名：Turbine flow sensor
- 類型：電子產品
- 特點：體積小、重量輕、顯示讀數直觀
概述,特點,工作原理,安裝要求,使用維護,選型,信號輸出,
概述
一體化渦輪流量計結構為防爆設計，可以顯示流量總量，瞬時流量和流量滿度百分比。電池採用長效鋰電池， 單功能積算表電池使用壽命可達5年以上，多功能顯示錶電池使用壽命也可達到12個月以上。
一體化表頭可以顯示的流量單位眾多，有立方米，加侖，升，標準立方米，標準升等，可以設定固定壓力、溫度參數對氣體進行補償，對壓力和溫度參數變化不大的場合，可使用該儀表進行固定補償積算。
特點
1、體積小、重量輕、顯示讀數直觀、清晰。
2、可靠性高、不受外界電源影響、抗雷擊。
工作原理
流體流經感測器殼體，由於葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的衝力使葉片具有轉動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之後葉片旋轉，在力矩平衡後轉速穩定，在一定的條件下，轉速與流速成正比，由於葉片有導磁性，它處於信號檢測器（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衝信號，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衝波，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量和累計量。在一定的流量範圍內，脈衝頻率f與流經感測器的流體的瞬時流量Q成正比，流量方程為：Q=3600×f/k
式中：
f——脈衝頻率[Hz]；
k——感測器的儀表係數[1/m3]，由校驗單給出。若以[1/L]為單位Q=3.6×f/k
Q——流體的瞬時流量（工作狀態下）[m3/h]；
3600——換算係數。
每台感測器的儀表係數由製造廠填寫在檢定證書中，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。
安裝要求
流量計可水平或垂直安裝，垂直安裝時流體流動方向應從下向上，液體必須充滿管道，不得有氣泡；液體流動方向要與感測器外殼上指示流向的箭頭方向一致；感測器前後直管段要求，上游端至少應有10倍公稱通徑長度的直管段，下游端應不少於5倍公稱通徑的直管段，其內壁應光滑清潔，無凹痕、積垢和起皮等缺陷。感測器的管道軸心應與相鄰管道軸心對準，連線密封用的墊圈不得深入管道內腔；感測器應遠離外界電場、磁場，必要時應採取有效的禁止措施，以避免外來干擾。為了檢修時不致影響液體的正常輸送，建議在感測器的安裝處，安裝旁通管道。
感測器露天安裝時，請做好放大器及表頭的防水處理。當流體中含有雜質時，應加裝過濾器，過濾器網目根據流量雜質情況而定，一般為20～60目。當流體中混有游離氣體時，應加裝消氣器。整個管道系統都應良好密封。用戶應充分了解被測介質的腐蝕情況，嚴防感測器受腐蝕。
使用維護
1、使用時，應保持被測液體清潔，不含纖維和顆粒等雜質。
2、感測器在開始使用時，應先將感測器內緩慢的充滿液體，然後再開啟出口閥門（閥門應安裝在流量計後端），嚴禁感測器處於無液體狀態時受到高速流體的衝擊。
3、感測器的維護周期一般為半年。檢修清洗時，請注意勿損傷測量腔內的零件，特別是葉輪。裝配時請看好導向件及葉輪的位置關係。
4、感測器不用時，應清洗內部液體，吹乾後且在感測器兩端加上防護套，防止塵垢進入，然後置於乾燥處保存。
5、配用的過濾器應定期清洗，不用時應清洗內部的液體，同感測器一樣，加防塵套，置於乾燥處保存。
6、在感測器安裝前，用口吹或手撥葉輪，使其快速旋轉觀察有無顯示，當有顯示時再安裝感測器。若無顯示，應檢查有關各部分，排除故障。
選型
第一、精度等級。
渦輪流量感測器精度等級一般都比較高，通常情況下精度越高對現場的使用環境越敏感。從經濟效益上面來說，不要一味追求高的精度等級。對於大口徑流量的場合，如西氣東輸工程中，就要選擇高精度的感測器，而對於輸送量很小又需計量的場合則可以選擇一般的渦輪流量感測器。
第二、氣體密度。
氣體密度的穩定性對渦輪流量感測器的計量準確度影響很大，對於經常變化密度的場合，還需對流量係數採取修正的方式的處理，尤其對於低流量區域。
第三、流量範圍。
渦輪流量感測器流量範圍的選擇直接影響著它的精確度和使用年限，它還決定著流量感測器口徑的選擇。選擇流量範圍一般按照如下準則：最小流量應大於等於儀表能夠測量的最小流量，最大流量應小於等於儀表能夠測量的最大流量;對於不間斷工作小於八小時的場合，其最大流量應為實際最大流量的1.3倍左右;對於不間斷工作超過八小時的場合，其最大流量應為實際最大流量的1.4倍以上;最小流量應為實際最小流量的0.8倍為最佳。
第四、壓力損失。
壓力損失越小，氣體在流動過程中的能量消耗就越小，這樣可以節約能源、降低輸送成本，提高利用率。所以在選擇的時候，儘量選擇壓力損失小的渦輪流量感測器。一般，採用半橢球體前導流器的渦輪流量感測器比錐體的前導流器的渦輪流量感測器壓力損失要小。
第五、結構形式。
結構形式採用以上三種方法確定：內部結構最好選用反推式渦輪流量感測器，因為該結構在一定流量範圍內可使葉輪處於浮游狀態，軸向不存在接觸點，無端面摩擦和磨損，可延長軸承的使用壽命;對於水平結構安裝的流量感測器，它與管道連線方式可以是法蘭連線、螺紋連線和夾裝連線;對於垂直結構安裝的流量感測器只能採用螺紋連線。
信號輸出
渦輪流量感測器信號輸出的最大距離限制。信號的傳輸距離，取決於信號的驅動能力、傳輸線路的抗干擾能力。
（1）脈衝信號的驅動能力一般為10mA，因此，線路的電阻值，對信號的傳輸距離影響很大。信號到達接收端時，其驅動能力一般要保持在7mA左右，根據經驗值，脈衝信號大約在100米左右。
（2）電流信號，同樣取決於線路電阻的大小，線路電阻加上250Ω的採樣電阻，其電壓降不能超過(24-13)V，根據經驗值，電流信號的傳輸在500米-1000米之間。
（3）485信號的傳輸，同樣受線路電阻的影響，同時還要有合適的波特率，如果要增加傳輸距離，應降低傳輸速率，即降低波特率。485的傳輸距離的理論值是1200米，一般適用於1200的波特率。提高波特率會降低傳輸距離。
