渦輪流量計

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一、概述

LWGY系列渦輪流量傳感器（以下簡稱傳感器）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、精度高、復現性好、反應靈敏，安裝維護使用方便等特點，廣泛用于石油、化工、冶金、供水、造紙等行業，是流量計量和節能的理想儀表。

傳感器與顯示儀表配套使用，適用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al₂O₃、硬質合金不起腐蝕作用，且無纖維、顆粒等雜質的液體。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以進行定量控制、超量報警等。選用本產品的防爆型式(ExmIIT6),可在有爆炸危險的環境中使用。

傳感器適用于在工作溫度下粘度小于5×10^-6m²/s的介質，對于粘度大于5×10^-6m²/s的液體，要對傳感器進行實液標定后使用。

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、LWGY基本型渦輪流量傳感器

1． 結構特征與工作原理

(1) 結構特征

傳感器為硬質合金軸承止推式，不僅保證精度，耐磨性能提高，而且具有結構簡單、牢固以及拆裝方便等特點。

(2)工作原理

流體流經傳感器殼體，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，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量或總量。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：

f——脈沖頻率[Hz]

k——傳感器的儀表系數[1/m³]，由校驗單給出。若以[1/L]為單位

Q——流體的瞬時流量（工作狀態下）[m³/h]

   3600——換算系數

  每臺傳感器的儀表系數由制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。

2．基本參數與技術性能

(1) 基本參數：見表一

表一

DN4—DN40口徑的傳感器為螺紋連接，最大工作壓力為6.3Mpa;

DN50—DN200口徑的傳感器為法蘭連接, 最大工作壓力為2.5Mpa;

DN4—DN10口徑的傳感器帶有前后直管段、過濾器。

DN15以上口徑的傳感器我公司可配套前后直管段。

(2) 介質溫度：-20～＋120℃.

(3) 環境溫度：-20～＋55℃.

(4) 供電電源：電壓：+5-24VDC, 電流：≤10mA.

(5) 傳輸距離：傳感器至顯示儀表的距離可達1000m.

3．安裝、使用和調整

(1) 安裝

傳感器的安裝方式根據規格不同，采用螺紋或法蘭連接，安裝方式見圖一、圖二、圖三，安裝尺寸見表二。

1.過濾器 2.前直管段 3.葉輪 4.前置放大器 5.殼體 6.后直管段

整表結構圖

圖一  LWGY—4～10傳感器結構及安裝尺寸示意圖

1． 殼體  2．前導向件  3．葉輪  4．后導向件  5．前置放大器

圖二  LWGY—15～40傳感器結構及安裝尺寸示意圖

1． 球軸承  2．前導向件  3．漲圈  4．殼體  5．前置放大器  6．葉輪  7．軸承   8．軸

圖三  LWGY—50～200傳感器結構及安裝尺寸示意圖

(2) LWGY型渦輪流量傳感器接線說明：如圖

(3) 防爆型渦輪流量傳感器接線說明：

       打開接線殼，如圖：

“+”接供電電源+，“-”接供電電源-，“”為信號輸出

(4) 傳感器結構尺寸圖：表二

傳感器可水平、垂直安裝，垂直安裝時流體方向必須向上。液體應充滿管道，不得有氣泡。安裝時，液體流動方向應與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致。傳感器上游端至少應有20倍公稱通徑長度的直管段，下游端應不少于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。傳感器的管道軸心應與相鄰管道軸心對準，連接密封用的墊圈不得深入管道內腔。

傳感器應遠離外界電場、磁場，必要時應采取有效的屏蔽措施，以避免外來干擾。

為了檢修時不致影響液體的正常輸送，建議在傳感器的安裝處，安裝旁通管道。

傳感器露天安裝時，請做好放大器及插頭的防水處理。傳感器與顯示儀表的接線如圖四所示。

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，嚴防傳感器受腐蝕。

(5) 使用和調整

◆ 使用時，應保持被測液體清潔，不含纖維和顆粒等雜質。

◆ 傳感器在開始使用時，應先將傳感器內緩慢的充滿液體，然后再開啟出口閥門，

   嚴禁傳感器處于無液體狀態時受到高速流體的沖擊。

◆ 傳感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系。

◆ 傳感器不用時，應清洗內部液體，且在傳感器兩端加上防護套，防止塵垢進入，

   然后置于干燥處保存。

◆ 配用時的過濾器應定期清洗，不用時，應清洗內部的液體，同傳感器一樣，加防塵套，置于干燥處保存。

◆ 傳感器的傳輸電纜可架空或埋地敷設（埋地時應套上鐵管。）

◆ 在傳感器安裝前，先與顯示儀表或示波器接好連線，通電源，用口吹或手撥葉輪，使其快速旋轉觀察有無顯示，當有顯示時再安裝傳感器。若無顯示，應檢查有關各部分，排除故障。

三、LWGB型渦輪流量變送器

LWGB型渦輪流量傳感器是在LWGY基本型渦輪流量傳感器的基礎上增加了24VDC供電，4-20mA兩線制電流變送功能，特別適合于與顯示儀、工控機、DCS等計算機控制系統配合使用。

本變送器各口徑的流量測量范圍，傳感器結構尺寸，安裝方法，維護等內容請閱讀本說明書第二部分“LWGY基本型渦輪流量傳感器”。

流量計算公式：   Q=Q_F

式中：Q ——實際流量，m³/h

Q_F——流量測量上限值，m³/h,見表1

      I  ——電流輸出，mA

   變送器供電電壓：24V,（12V—30V）

   供電電壓與負載電阻關系：R_LMAX=-50

式中： R_LMAX——最大載電阻，Ω

U    ——供電電壓，V

   接線圖如下：  A(+) — 24V+     B(-) —信號輸出       

四、LWS型渦輪流量計

   LWS型現場顯示渦輪傳感器是在LWGY基本型渦輪流量傳感器的基礎上，采用電池供電，增加了現場顯示功能。該流量計是采用先進的超低功耗單片微機技術研制的傳感器與顯示計算一體化的新型流量測量儀表。與傳統的渦輪流量傳感器配二次儀表組成的測量系統相比，它具有體積小、重量輕、顯示讀數直觀、清晰、可靠性高、不受外界電源影響、抗雷擊、成套成本低等明顯優點?？蓮V泛應用于石油、化工、輕工、食品等行業的液體流量測量。本產品性能優越，達到國際同類產品的先進水平。

本流量計各口徑的流量測量范圍，傳感器結構尺寸，安裝方法，維護等內容請閱讀本說明書第二部分LWGY基本型渦輪流量傳感器。

1.主要技術指標

(1) 顯示方式：

雙排液晶顯示，方式如下：

L    XXX.X           四位瞬時流量(m³/h)

XX.XXXXXX           八位累計流量（m³）

（2）輸入脈沖范圍：　最高2 KHz

（3）供       電 ：　3.6V一次性鋰電池（使用到電池電壓低至2.7V以下請更換電池）

（4）使 用 環 境：　 0～50℃，濕度低于90%R·H

(5) 累計流量：自動擴大顯示精度，累計流量值可清零。

(6 )儀表系數：現場可置入。

(7) 掉電保護：儀表系數、累計流量值掉電保持十年不丟。

2．參數說明密碼

參數組1（密碼是“cod”參數值）

參數組1（密碼：0526）

參數設置說明：

儀表系數或2點折線修正系數修正瞬時流量，流量方程為：

式中： f――脈沖頻率

k――傳感器的儀表系數coef或折線修正系數b1、b2、b3[1/m³]

Q――流體的瞬時流量（工作狀態下）[m³/h]

3600――換算系數

參數中：

◆ 如果用戶不需要3點折線修正，則將參數  設為oFF。此時，只需要設定儀表系數即可。

◆ 如果用戶需要3點折線修正，則將參數  設為on。此時，參數不再生效，儀表系數如下：

，， 是3個折線點對應的脈沖頻率值，設置時需要滿足： ＞  ＞

　，， 是3個折線點對應的儀表系數，儀表系數格式為XXXXXX.XX

注：使用三點儀表系數進行流量傳感器的非線性修正時，

對應關系是：――，――，――

u （cHo）――小信號切除門限，出廠設置為0
若瞬時流量小于該門限設定值，則按0處理
目的是防止輸入脈沖頻率過小時，脈沖采樣異常

u （FLtr）――數字濾波時間常數，出廠設置為1
用于克服信號不穩定引造成的顯示波動，設定的值越大，作用越強
但對輸入信號的變化反映越慢

u （cLr1）（cLr2）――干簧管或按鍵清零許可，出廠設置為oFF
如果用戶需要對應的清零功能，設為on即可

3．操作說明

3.1 按鍵說明

3.2 參數的設置方法

◆ 用戶最常用的儀表系數無需設置密碼，可以直接進入修改：

① 按  ●  鍵 ，進入菜單設置狀態，上排顯示“”

② 按  ?  鍵進入參數修改狀態，閃爍位為修改位

③ 通過  ?  鍵移動修改位， ▲  鍵、 ▼  鍵、增減數值，將參數修改為需要的值

④ 按  ●  鍵，存入修改好的參數值，并轉到顯示“”

◆ 用戶如果需要設置參數組1的參數，需要先設置密碼：

① 按  ●  鍵 ，進入菜單設置狀態，上排顯示“”，按  ▲  或  ▼  鍵、直到上排顯示“”

② 按  ?  鍵修改密碼，在  ▲  鍵、 ▼  鍵、 ?  鍵的配合下將密碼值修改為參數“”的設定值

③ 按  ●  鍵，密碼設置完成，正確則進入參數組1

◆參數組1下的參數，設置時：

① 按  ▲  鍵、 ▼  鍵選擇需要修改的參數，上排顯示參數符號，下排顯示當前參數值

② 按  ?  鍵進入參數修改狀態，閃爍位為修改位

③ 通過  ?  鍵移動修改位， ▲  鍵、 ▼  鍵、增減數值，將參數修改為需要的值

④ 按  ●  鍵，存入修改好的參數值，并轉到下一參數

重復① ~ ④步，可設置各個參數，修改完后，按  ●  鍵直到退回到測量狀態

◆ 用戶如果需要設置參數組2的參數，步驟與前面所述相同，密碼為0526

進入設置后1分鐘無按鍵，儀表自動退回到測量狀態

附加：6210下還有兩個重要參數。（6210下的其他參數切勿改動）

“SELF”和“LoF”，

SELF：0：低頻時（F<LoF(Hz)）取消休眠，功耗升高。

1：允許休眠，功耗降低，用于只有高頻流量（F>LoF(Hz)的場合（注意此時請將后面的“低頻自適應選擇 SELF”參數設為0）

注1：若認為只設置“休眠許可選擇 rESt”不夠滿足應用場合（不夠智能），可以設這個“低頻自適應選擇 SELF”參數。
對于SLEF參數來說：
0：關閉低頻自適應，低頻采樣（F<LoF(Hz)）此時不準
1：打開低頻自適應。此時，儀表檢測到低頻時  　（F<LoF(Hz)）自動調整休眠狀態，以保障準確的瞬時流量值

注2：設置“低頻自適應選擇 SELF”參數需要與”LoF”參數搭配使用。
單位Hz（0～9999），一般設為50Hz（顯示0050）。
表示的是開啟頻率自適應的門限。瞬時流量低于此頻率時啟動自適應功能。此時儀表為保證低頻測量精準，功耗會升高。

五、LWYC型渦輪流量計（帶買脈沖輸出或變送輸出）

LWYC型渦輪流量傳感器是在LWY型渦輪流量傳感器的基礎上增加了24VDC供電，脈沖輸出和4-20mA 兩線制電流變送功能，特別適合于與顯示儀、工控機、DCS等計算機控制系統配合使用。它同時具備現場顯示和遠傳輸出的功能。

設置儀表系數的操作方法參照“四、LWY型渦輪流量傳感器”置數部分的說明，不同之處如下： 

1.二線制電流輸出方式接線說明

 為確保安全，接線必須在斷電后進行。

從儀表主板背面看，標識“DC 24V”：二線制供電，不分正負

主板下方的兩頭綠色端子J1接傳感器

需要脈沖輸出功能時，將2隔跳線帽插上，從左上方的3頭綠色端子輸入直流電壓信號，從“P”輸出脈沖的頻率＝采樣頻率，幅值＝輸入直流電壓值

2．脈沖輸出方式接線說明

 為確保安全，接線必須在斷電后進行。

從儀表主板背面看，

標識Battery：電池供電， ＋正極接Battery；－負極接GND

主板下方的兩頭綠色端子J1接傳感器

需要脈沖輸出功能時，將2隔跳線帽插上，從左上方的3頭綠色端子輸入直流電壓信號，從“P”輸出脈沖的頻率＝采樣頻率，幅值＝輸入直流電壓值

六、維修和常見故障

傳感器可能產生的一般故障及消除方法見表三，維護周期不應超過半年。

表三

用戶遵守說明書的規定進行保管和使用的情況下，從制造廠發貨日起一年內，傳感器因制造不良以至不能正常工作時，制造廠可免費修理。

七、運輸、貯存

  傳感器應裝入堅固的木箱或紙箱內，不允許在箱內自由竄動，在搬運時小心輕放，不允許野蠻裝卸。

   存放地點應符合以下條件：

a. 防雨防潮。

b. 不受機械震動或沖擊。

c. 溫度范圍-20℃～+55℃。

d. 相對濕度不大于80%.

e. 環境中不含腐蝕性氣體。

八、開箱注意事項

1． 開箱后，按裝箱單檢查文件和附件是否齊全。

裝箱文件有：使用說明書一份

產品合格證一張

2． 觀察傳感器是否有因運輸而產生損壞等現象，以便妥善處理。

3． 望用戶妥善保存“合格證書”切勿丟失，否則無法設定儀表系數！

九、訂貨須知

   用戶在定購渦輪流量傳感器時要注意根據流體的公稱口徑、工作壓力、工作溫度、流量范圍、流體種類和環境條件選擇合適的規格。當有防爆要求時必須選防爆型傳感器，并嚴格注意防爆等級。

   需要我公司的顯示儀表配套時，請參閱相應的說明書，選用合適的型號，或由我公司技術人員根據您提供的資料替您設計選型。需要傳輸信號用的電纜時注明規格長度。