選用液體渦輪流量計時須考慮的10個要點
發布時間：2018-10-24瀏覽次數：1544返回列表
液體渦輪流量計廣泛用于石油、化、冶金、供水、紙等行業，是流量計量和節能的理想儀表。是基于力矩平衡原理，屬于速度式流量儀表。傳感器具有結構簡單、輕巧、度、復現性好、反應靈敏，安裝維護使用方便等特點。其原理是流體流經傳感器殼體，由于葉輪的葉片與流向有定的角度，流體的沖力使葉片與具有轉動力矩，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，形成有定幅度的連續的矩形脈沖波，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量或總量。儀表的正確選用尤為重要，下面，我們來詳細介紹下選用液體渦輪流量計時須考慮的10個要點。
1、度
般說來，選用TUF主要是看中其度。目前TUF的度大致為液體：市場為±0.15％R，±0.2％R,±0.5％R和±1％R，定型產品為±0.5％R和±1％R；氣體：市場為±0.5％R和±1％R，為±1％R和±1.5％R，以上度范圍度為6：1或10：1。若干渦輪流量傳感器典型參數如表1所示。度除與本身產品質量有關外，還與使用條件密切相關。若縮小范圍度可提度；特別是作為標準表法流量標準裝置的標準流量計，若定點使用，度可大為提。
2、流量范圍的選擇流量計度愈，對現場使用條件的變化就越敏感，要想保持其，需要對儀表系數特別的處理。種處理方法就是所謂儀表系數浮動處理法。即由現場以下條件實時行處理：a）粘度受溫度的影響；b）密度受壓力、溫度的影響；c）傳感器信號冗余（臺傳感器輸出二個信號，監視其比值；d）系數的長期穩定性（采取控制圖確定）等。對于貿易儲運交接計量，常配備在線校驗裝置，以便定期行校驗。生產廠使用說明書列舉的儀表度為基本誤差，現場應估算附加誤差，現場誤差應為兩者的合成。
TUF的流量范圍的選擇對其度及使用期限有較大的影響。般在作時zui大流量相應的轉速不宜過。使用狀況分連續作和間歇作兩種，連續作是每天作時間超過8小時，間歇作是每天作時間少于8小時。對于連續作zui大流量應選在儀表上限流量的較低處，而間歇作可選在較處。般連續作是將實際zui大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量，而間歇作則乘以1.3。
如果儀表口徑與藝管道通徑不致時，則應以異徑管和等徑直管改裝管道。
對于流速偏低的藝管道，zui小流量成為選擇儀表口徑要考慮的問題，通常以實際zui小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量，使其留有定的裕量。若配有分段線性化能的顯示儀，在傳感器流量下限值不能滿足實際zui小流量時，應要求生產廠在實際zui小流量及其附近行流量校驗，將測得的儀表系數輸入顯示儀，這樣就能既降低儀表的流量下限值，還能保持測量的度。
3、度等
對于儀表度等的要求要慎重，應該從經濟角度來考慮，例如大口徑輸油（輸氣）管線的貿易結算儀表，經濟上關系重大，在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制用只需中等度水平即可，切忌盲目追求。本安型防傳感器適配安柵型號及制廠，核查防等及批準文號等。若要顯示質量流量（或標準狀態下體積流量）要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。TUF顯示儀現已由以微處理器為基礎可與上位計算機行通信的流量計計算機所包括，該儀表在儀表能及使用范圍等都遠超過老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿易計量的各類型流量計都趨向于配有直讀式顯示裝置（如圖6所示）。不但有總量計量的顯示，還可附加補償器（臺能齊的流量計算機）輸出遠傳信號。
4、對流體的要求
TUF對流體的要求為潔凈(或基本潔凈)、單相或低粘度的，常用流體舉例如下：般流體，包括水、空氣、氧氣、壓氫氣、牛奶、咖啡等；石油化類：汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣；化學溶液類：氨水、甲醇、鹽水等；有機液體：酒、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等；無機液：甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質，使用材質選擇要注意，含雜質多及磨蝕性介質不推薦使用。
5、對液體粘度的要求
液體TUF為粘度敏感的流量計，當液體粘度增大時，儀表系數的線性區變窄，下限流量增大，當粘度增加到定數值時，甚至無線性區域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多。
對于液體,通常用水校驗傳感器,當度為0.5時,可在5×10-6mm2/s以下的液體而不考慮粘度的影響。當流體粘度于5×10-6mm2/s時，可用相當粘度的液體校驗而不作粘度修正。此外也可采取些措施來補償粘度的影響。如縮小使用范圍度，提流量下線值或儀表系數乘以雷諾數修正系數等。
粘度對儀表系數的影響與傳感器結構類型及參數口徑大小等有關。有幾種粘度對儀表系數影響的表示方法：儀表系數與雷諾數的關系，在幾種粘度下，儀表系數與輸出頻率的關系和儀表系數與輸出頻率除以運動年度的比值的關系等等。這些資料有的生產廠準備有，但并非所有的生產廠都有這些資料。
6、對氣體密度的要求
氣體TUF主要考慮流體密度對儀表系數的影響，密度的影響主要在低流量區域，如圖14所示。密度的增大（即壓力增大）使特性曲線直線分向下限流量區域拓展，傳感器的范圍度擴大，線性度改善。若氣體TUF在常壓的空氣中校驗使用時被測介質作壓力不樣，其下限流量由下式計算
qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa(101.325kPa)下被測介質和空氣的體積流量下限值，m3/h;
p,pa-分別為作壓力（壓）和大氣壓(101.325kPa),kPa;
d-被測介質的相對密度,無量綱。
7、體積流量換算到質量流量
TUF測量的是實際體積流量，無論物料平衡或能源計量，介須測量介質流量（即標準狀態下的體積流量）。
8、不宜選用TUF的場所
含雜質多的流體，如循環冷卻水、河水、排污水、燃油等；流量急劇變化的場所，如鍋爐供水系統、有空氣錘的供氣系統等；測量液體時，管道壓力不而流量又較大，儀表下游側壓力可能接近飽和蒸汽壓，有產生氣穴的危險，如液氨從位槽靠位能自由流出，在排放口處就不宜安裝；電焊機、電動機、有觸點的繼電器等的附近，存在嚴重電磁干擾的場所；上下游直管段長度嚴重不足，如輪船的機艙內；鍋爐自動供水系統如頻繁地起泵和停泵，對葉輪成沖擊，使傳感器很快損壞；有腐蝕性或磨蝕性介質選型時應慎重，宜與制廠聯系咨詢。
9、經濟性
選用TUF用于度場合，其經濟因素應多方面考慮。儀表的購置費只是費用的分，還應考慮以下幾方面的開支：安裝用輔助設備費（如消氣器、過濾器等）或旁路支管包括閥門等；校驗費，為了保持須經常校驗，甚至在現場安裝套在線校驗裝置，其費用相當可觀；維護費，TUF的易損件換用，他是保持性能需的。
10、選用步驟
a、確認可用的測量對象，如前所述。
b、選擇型式。按流體物性選擇，氣體和液體分別用氣體型和液體型，不能通用。在作狀態下液體粘度超過5mPa.s應選用粘度型（尚無定型產品）。酸性腐蝕性液體選用耐酸型（尚無定型產品）。
按環境條件選擇，按環境溫度和濕度等選擇合適儀表，如周圍有炸易燃性氣氛應選防型傳感器。
按管道連接方式選擇，傳感器有水平和垂直兩種安裝方式。水平安裝時與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接，小口徑和壓管道選用螺紋連接，夾裝連接只適用于低壓中小管徑。垂直安裝只有螺紋連接。
c、選擇規格。按現場使用條件，如流量范圍、管徑、流體壓力和溫度、安裝位置等和性能要求，如度、重復性、顯示方式等參照制廠選型樣本或使用說明書選定具體規格型號，也有可能找不到合適的，只好另選其它流量計。
由于TUF類型規格繁多，特別是不同制廠產品質量有差別，須盡量搜集制廠及有關標準等資料行反復調查后再決定取舍。
1、度
般說來，選用TUF主要是看中其度。目前TUF的度大致為液體：市場為±0.15％R，±0.2％R,±0.5％R和±1％R，定型產品為±0.5％R和±1％R；氣體：市場為±0.5％R和±1％R，為±1％R和±1.5％R，以上度范圍度為6：1或10：1。若干渦輪流量傳感器典型參數如表1所示。度除與本身產品質量有關外，還與使用條件密切相關。若縮小范圍度可提度；特別是作為標準表法流量標準裝置的標準流量計，若定點使用，度可大為提。
2、流量范圍的選擇流量計度愈，對現場使用條件的變化就越敏感，要想保持其，需要對儀表系數特別的處理。種處理方法就是所謂儀表系數浮動處理法。即由現場以下條件實時行處理：a）粘度受溫度的影響；b）密度受壓力、溫度的影響；c）傳感器信號冗余（臺傳感器輸出二個信號，監視其比值；d）系數的長期穩定性（采取控制圖確定）等。對于貿易儲運交接計量，常配備在線校驗裝置，以便定期行校驗。生產廠使用說明書列舉的儀表度為基本誤差，現場應估算附加誤差，現場誤差應為兩者的合成。
TUF的流量范圍的選擇對其度及使用期限有較大的影響。般在作時zui大流量相應的轉速不宜過。使用狀況分連續作和間歇作兩種，連續作是每天作時間超過8小時，間歇作是每天作時間少于8小時。對于連續作zui大流量應選在儀表上限流量的較低處，而間歇作可選在較處。般連續作是將實際zui大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量，而間歇作則乘以1.3。
如果儀表口徑與藝管道通徑不致時，則應以異徑管和等徑直管改裝管道。
對于流速偏低的藝管道，zui小流量成為選擇儀表口徑要考慮的問題，通常以實際zui小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量，使其留有定的裕量。若配有分段線性化能的顯示儀，在傳感器流量下限值不能滿足實際zui小流量時，應要求生產廠在實際zui小流量及其附近行流量校驗，將測得的儀表系數輸入顯示儀，這樣就能既降低儀表的流量下限值，還能保持測量的度。
3、度等
對于儀表度等的要求要慎重，應該從經濟角度來考慮，例如大口徑輸油（輸氣）管線的貿易結算儀表，經濟上關系重大，在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制用只需中等度水平即可，切忌盲目追求。本安型防傳感器適配安柵型號及制廠，核查防等及批準文號等。若要顯示質量流量（或標準狀態下體積流量）要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。TUF顯示儀現已由以微處理器為基礎可與上位計算機行通信的流量計計算機所包括，該儀表在儀表能及使用范圍等都遠超過老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿易計量的各類型流量計都趨向于配有直讀式顯示裝置（如圖6所示）。不但有總量計量的顯示，還可附加補償器（臺能齊的流量計算機）輸出遠傳信號。
4、對流體的要求
TUF對流體的要求為潔凈(或基本潔凈)、單相或低粘度的，常用流體舉例如下：般流體，包括水、空氣、氧氣、壓氫氣、牛奶、咖啡等；石油化類：汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣；化學溶液類：氨水、甲醇、鹽水等；有機液體：酒、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等；無機液：甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質，使用材質選擇要注意，含雜質多及磨蝕性介質不推薦使用。
5、對液體粘度的要求
液體TUF為粘度敏感的流量計，當液體粘度增大時，儀表系數的線性區變窄，下限流量增大，當粘度增加到定數值時，甚至無線性區域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多。
對于液體,通常用水校驗傳感器,當度為0.5時,可在5×10-6mm2/s以下的液體而不考慮粘度的影響。當流體粘度于5×10-6mm2/s時，可用相當粘度的液體校驗而不作粘度修正。此外也可采取些措施來補償粘度的影響。如縮小使用范圍度，提流量下線值或儀表系數乘以雷諾數修正系數等。
粘度對儀表系數的影響與傳感器結構類型及參數口徑大小等有關。有幾種粘度對儀表系數影響的表示方法：儀表系數與雷諾數的關系，在幾種粘度下，儀表系數與輸出頻率的關系和儀表系數與輸出頻率除以運動年度的比值的關系等等。這些資料有的生產廠準備有，但并非所有的生產廠都有這些資料。
6、對氣體密度的要求
氣體TUF主要考慮流體密度對儀表系數的影響，密度的影響主要在低流量區域，如圖14所示。密度的增大（即壓力增大）使特性曲線直線分向下限流量區域拓展，傳感器的范圍度擴大，線性度改善。若氣體TUF在常壓的空氣中校驗使用時被測介質作壓力不樣，其下限流量由下式計算
qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa(101.325kPa)下被測介質和空氣的體積流量下限值，m3/h;
p,pa-分別為作壓力（壓）和大氣壓(101.325kPa),kPa;
d-被測介質的相對密度,無量綱。
7、體積流量換算到質量流量
TUF測量的是實際體積流量，無論物料平衡或能源計量，介須測量介質流量（即標準狀態下的體積流量）。
8、不宜選用TUF的場所
含雜質多的流體，如循環冷卻水、河水、排污水、燃油等；流量急劇變化的場所，如鍋爐供水系統、有空氣錘的供氣系統等；測量液體時，管道壓力不而流量又較大，儀表下游側壓力可能接近飽和蒸汽壓，有產生氣穴的危險，如液氨從位槽靠位能自由流出，在排放口處就不宜安裝；電焊機、電動機、有觸點的繼電器等的附近，存在嚴重電磁干擾的場所；上下游直管段長度嚴重不足，如輪船的機艙內；鍋爐自動供水系統如頻繁地起泵和停泵，對葉輪成沖擊，使傳感器很快損壞；有腐蝕性或磨蝕性介質選型時應慎重，宜與制廠聯系咨詢。
9、經濟性
選用TUF用于度場合，其經濟因素應多方面考慮。儀表的購置費只是費用的分，還應考慮以下幾方面的開支：安裝用輔助設備費（如消氣器、過濾器等）或旁路支管包括閥門等；校驗費，為了保持須經常校驗，甚至在現場安裝套在線校驗裝置，其費用相當可觀；維護費，TUF的易損件換用，他是保持性能需的。
10、選用步驟
a、確認可用的測量對象，如前所述。
b、選擇型式。按流體物性選擇，氣體和液體分別用氣體型和液體型，不能通用。在作狀態下液體粘度超過5mPa.s應選用粘度型（尚無定型產品）。酸性腐蝕性液體選用耐酸型（尚無定型產品）。
按環境條件選擇，按環境溫度和濕度等選擇合適儀表，如周圍有炸易燃性氣氛應選防型傳感器。
按管道連接方式選擇，傳感器有水平和垂直兩種安裝方式。水平安裝時與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接，小口徑和壓管道選用螺紋連接，夾裝連接只適用于低壓中小管徑。垂直安裝只有螺紋連接。
c、選擇規格。按現場使用條件，如流量范圍、管徑、流體壓力和溫度、安裝位置等和性能要求，如度、重復性、顯示方式等參照制廠選型樣本或使用說明書選定具體規格型號，也有可能找不到合適的，只好另選其它流量計。
由于TUF類型規格繁多，特別是不同制廠產品質量有差別，須盡量搜集制廠及有關標準等資料行反復調查后再決定取舍。
